perancangan pabrik fatty acid methyl ester dari …

No : TA/TK/2018/64

PERANCANGAN PABRIK FATTY ACID METHYL ESTER DARI

MINYAK KELAPA SAWIT KAPASITAS 80.000 TON/TAHUN

PERANCANGAN PABRIK

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat

Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Kimia

Konsentrasi Teknik Kimia

Oleh :

Nama : Putri Maharani Nama : Sinthya Ade Putri

NIM : 14521049 NIM : 14521296

KONSENTRASI TEKNIK KIMIA

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

YOGYAKARTA

2018

LEMBAR PENGESAHAN DOSEN PEMBIMBING

iii

LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

1. Barang siapa keluar untuk mencari ilmu, maka dia berada di jalan Allah.

(HR.Turmudzi).

2. Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila kamu

telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh

(urusan) yang lain. (Q.S Al-Insyirah 7-8).

3. Janganlah takut untuk melangkah, karena jarak 1000 mil dimulai dengan

langkah pertama.

4. Tuhan tidak pernah terlambat. Dia juga tidak tergesa-gesa. Dia selalu tepat

waktu.

5. Jika salah, perbaiki. Jika gagal, coba lagi. Jika menyerah, semuanya

selesai.

PERSEMBAHAN

1. Kedua orang tua dan keluarga tercinta yang selalu memberikan support

dan doa untuk kami.

2. Dosen pembimbing yang selalu sabar dalam membimbing kami.

3. Ketua Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri UII.

4. Teman-teman serta kakak tingkat Jurusan Teknik Kimia FTI UII.

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur atas kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan

hidayah-Nya kepada kita semua khusunya kepada kami sehingga kami dapat

menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Shalawat serta salam semoga tetap

tercurah kepada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW yang telah membawa

kita dari zaman jahiliyah ke zaman yang terang benderang dan peka terhadap

teknologi seperti sekarang ini.

Tugas Akhir kami yang berjudul “Pra Rancangan Pabrik Fatty Acid Methyl

Esther dari Minyak Kelapa Sawit Kapasitas 80.000 Ton/Tahun” disusun sebagai

penerapan teori Teknik Kimia yang kami pelajari selama di bangku perkuliahan dan

sebagai salah satu syarat agar bisa mendapatkan gelar Sarjana Teknik Strata 1 (S1)

dijurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia,

Yogyakarta.

Penulisan laporan Tugas Akhir ini dapat berjalan dengan lancar atas bantuan

berbagai pihak. Oleh karena itu, melalui kesempatan ini penyusun ingin

menyampaikan terima kasih kepada :

1. Allah SWT yang selalu melimpahkan Hidayah dan Inayahnya.

2. Bapak dan Ibu beserta keluarga yang selalu memberikan doa, perhatian, kasih

sayang, semangat serta dukungan moril maupun materil.

3. Bapak Dr. Suharno Rusdi , selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Fakultas

Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia.

vi

4. Bapak Ir. Drs. Faisal R M, M.T.,Ph.D selaku Dosen Pembimbing I Tugas Akhir

yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan dan

penulisan Tugas Akhir ini.

5. Ibu Nur Indah Fajar Mukti, S.T., M .Eng, selaku Dosen Pembimbing II Tugas

Akhir yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan

dan penulisan Tugas Akhir ini.

6. Bapak Ibu Dosen Teknik Kimia Teknik Kimia yang tidak pernah lelah untuk

mendidik dan membimbing kami.

7. Teman–teman seperjuangan Teknik Kimia 2014 yang selalu memberikan

dukungan, dorongan dan semangat.

8. Semua pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu per satu, dalam membantu

penyusunan Tugas Akhir ini dengan tulus dan ikhlas.

Kami menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang

membangun dari berbagai pihak. Besar harapan kami semoga laporan Tugas Akhir

ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak dan kami selaku penyusun.

Yogyakarta, 15 Oktober 2018

Penyusun

vii

DAFTAR ISI

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN HASIL .................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN DOSEN PEMBIMBING ........................................... iii

LEMBAR PENGESAHAN PENGUJI .................................................................. iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN .......................................................................... v

KATA PENGANTAR ........................................................................................... vi

DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................xv

ABSTRAK ........................................................................................................... xvi

ABSTRACT ........................................................................................................ xvii

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2. Tinjauan Pustaka ...................................................................................... 3

1.2.2. Kelapa Sawit ..................................................................................... 3

1.2.3. Biodiesel ............................................................................................ 5

1.2.4. Karakteristik Minyak Diesel ............................................................. 7

1.2.5. Proses Pembuatan Biodiesel ............................................................. 8

BAB II PERANCANGAN PRODUK .................................................................. 10

2.1. Spesifikasi Produk .................................................................................. 10

2.2.1. Methyl Ester (Biodiesel) ................................................................. 10

2.2.2. Gliserin ............................................................................................ 10

2.2. Spesifikasi Bahan ................................................................................... 11

2.2.1. Minyak Kelapa Sawit Mentah ......................................................... 11

2.2.2. Natrium Hidroksida ......................................................................... 13

2.2.3. Methanol ......................................................................................... 14

2.2.4. Asam Klorida .................................................................................. 14

2.2.5. Asam Fosfat .................................................................................... 15

2.3. Pengendalian Kualitas ............................................................................ 15

3.1.1. Pengendalian Kualitas Bahan Baku ................................................ 15

viii

3.1.2. Pengendalian Kualitas Produk ........................................................ 15

3.1.3. Pengendalian Waktu........................................................................ 18

3.1.4. Pengendalian Bahan Proses............................................................. 18

BAB III PERANCANGAN PROSES ................................................................... 19

3.1. Uraian Proses .......................................................................................... 19

3.1.1. Persiapan dan Pemurnian Bahan Baku ........................................... 19

3.1.2. Tahap Reaksi Esterifikasi ................................................................ 20

3.1.3. Tahap Reaksi Transesterifikasi ....................................................... 21

3.1.4. Tahap Pemurnian ............................................................................ 22

3.2. Spesifikasi Alat Proses ........................................................................... 22

3.2.1. Tangki Crude Palm Oil (T-01) ........................................................ 23

3.2.2. Tangki H3PO4 (T-02) ..................................................................... 23

3.2.3. Tangki CH3OH (T-03) .................................................................... 24

3.2.4. Tangki HCl (T-04) .......................................................................... 24

3.2.5. Gudang Penyimpanan NaOH (G-01) .............................................. 25

3.2.6. Tangki Biodiesel (T-05) .................................................................. 25

3.2.7. Tangki Gliserol (T-06) .................................................................... 26

3.2.8. Mixer (M-01) .................................................................................. 26

3.2.9. Degummer (DG-01) ........................................................................ 27

3.2.10. Washing Tower (WT-01) ................................................................ 28

3.2.11. Washing Tower (WT-02) ................................................................ 29

3.2.12. Decanter (DC-01) ............................................................................ 29

3.2.13. Decanter (DC-02) ............................................................................ 30

3.2.14. Decanter (DC-03) ............................................................................ 30

3.2.15. Reaktor Esterifikasi (R-01/02) ........................................................ 31

3.2.16. Reaktor Tranesterifikasi (R-03 dan R-04)...................................... 31

3.2.17. Neutralizer (NT-01) ........................................................................ 32

3.2.18. Neutralizer (NT-02) ........................................................................ 33

3.2.19. Bucket Elevator (BE-01) ................................................................. 34

3.2.20. Heater (HE-01) ................................................................................ 34

3.2.21. Heater (HE-02) ................................................................................ 35

ix

3.2.22. Heater (HE-03) ................................................................................ 36

3.2.23. Heater (H-04) .................................................................................. 37

3.2.24. Heater (HE-05) ................................................................................ 37

3.2.25. Heater (HE-06) ................................................................................ 38

3.2.26. Heater (HE-07) ................................................................................ 39

3.2.27. Cooler (CO-01) ............................................................................... 40

3.2.28. Cooler (CO-02) ............................................................................... 41

3.2.29. Pompa (P-01) .................................................................................. 41

3.2.30. Pompa (P-02) .................................................................................. 42

3.2.31. Pompa (P-03) .................................................................................. 42

3.2.32. Pompa (P-04) .................................................................................. 43

3.2.33. Pompa (P-05) .................................................................................. 43

3.2.34. Pompa (P-06) .................................................................................. 43

3.2.35. Pompa (P-07) .................................................................................. 44

3.2.36. Pompa (P-08) .................................................................................. 44

3.2.37. Pompa (P-09) .................................................................................. 45

3.2.38. Pompa (P-10) .................................................................................. 45

3.2.39. Pompa (P-11) .................................................................................. 45

3.2.40. Pompa (P-12) .................................................................................. 46

3.2.41. Pompa (P-13) .................................................................................. 46

3.2.42. Pompa (P-14) .................................................................................. 47

3.2.43. Pompa (P-15) .................................................................................. 47

3.2.44. Pompa (P-16) .................................................................................. 47

3.2.45. Pompa (P-17) .................................................................................. 48

3.2.46. Pompa (P-18) .................................................................................. 48

3.2.47. Pompa (P-19) .................................................................................. 49

3.2.48. Pompa (P-20) .................................................................................. 49

BAB IV PERANCANGAN PABRIK .................................................................. 51

4.1. Lokasi Pabrik .......................................................................................... 51

4.1.1. Faktor-Faktor Utama ....................................................................... 51

4.1.2. Faktor Khusus ................................................................................. 53

x

4.2. Tata Letak Pabrik ................................................................................... 57

4.3.1. Daerah Administrasi/Perkantoran dan Laboratorium ..................... 57

4.3.2. Daerah Proses dan Ruang Kontrol .................................................. 58

4.3.3. Daerah Pergudangan Umum, Bengkel dan Garasi. ......................... 58

4.3.4. Daerah Utilitas dan Power Station .................................................. 58

4.3. Tata Letak Alat Proses ........................................................................... 60

4.6.1. Aliran Bahan Baku Proses .............................................................. 60

4.6.2. Aliran Udara .................................................................................... 61

4.6.3. Pencahayaan .................................................................................... 61

4.6.4. Lalu Lintas Manusia dan Kendaraan .............................................. 61

4.6.5. Pertimbangan Ekonomi ................................................................... 61

4.6.6. Jarak Antar Alat Proses ................................................................... 61

4.4. Alir Proses Material ................................................................................ 62

4.4.1. Neraca Massa .................................................................................. 62

4.4.2. Neraca Panas ................................................................................... 67

4.5. Perawatan (Maintenance) ....................................................................... 73

4.6. Pelayanan Teknik (Utilitas) .................................................................... 74

4.8.1. Unit Penyediaan dan Pengolahan Air ............................................. 74

4.8.2. Unit Pembangkit Steam (Steam Generation System) ..................... 82

4.8.3. Unit Pembangkit Listrik (Power plant system) ............................... 82

4.8.4. Unit Penyedia Udara Instrument ..................................................... 84

4.8.5. Unit Penyedia Bahan Bakar ............................................................ 84

4.7. Spesifikasi Alat Utilitas .......................................................................... 86

4.7.1. Penyediaan Air ................................................................................ 87

4.7.2. Pengolahan Air Sanitasi .................................................................. 89

4.7.3. Pengolahan Air Pemanas................................................................. 89

4.7.4. Pengolahan Boiler ........................................................................... 90

4.7.5. Pompa Utilitas ................................................................................. 91

4.8. Organisasi Perusahaan ............................................................................ 96

4.8.1. Bentuk Perusahaan .......................................................................... 96

4.8.2. Struktur Organisasi.......................................................................... 96

xi

4.8.3. Tugas dan Wewenang ..................................................................... 97

4.8.4. Catatan........................................................................................... 100

4.8.5. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji .................... 104

4.9. Evaluasi Ekonomi ................................................................................. 109

4.9.1. Penaksiran Harga Alat ................................................................... 109

Tabel 4.37 Daftar Prediksi Harga Alat ........................................................ 112

4.9.2. Dasar Perhitungan ......................................................................... 114

4.9.3. Perhitungan Biaya ......................................................................... 114

4.9.4. Analisa Kelayakan ........................................................................ 115

4.9.5. Hasil Perhitungan .......................................................................... 118

4.9.6. Analisa Keuntungan ...................................................................... 120

4.9.7. Hasil Kelayakan Ekonomi............................................................. 121

BAB V PENUTUP ...................................................................................... 124

5.2. Kesimpulan ........................................................................................... 124

5.3. Saran ..................................................................................................... 125

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 126

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Kebutuhan Diesel Indonesia ........................................................... 2

Table 1.2 Produksi Diesel Indonesia ............................................................... 3

Table 1.3 Komposisi Minyak Kelapa Sawit Mentah ....................................... 5

Table 1.4 Persyaratan Mutu Minyak Diesel .................................................... 8

Table 2.2 Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit ........................................ 11

Table 2.3 Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit ........................................ 12

Tabel 4.1. Rincian area bangunan .................................................................. 58

Tabel 4.2 Neraca Massa Total ...................................................................... 62

Tabel 4.3 Neraca Massa Degummer (DG-01) ............................................... 62

Tabel 4.4 Neraca Massa Washing Tower (WT-01) ....................................... 63

Tabel 4.5 Neraca Massa Decanter (DC-01) ................................................... 63

Tabel 4.6 Neraca Massa Reaktor Esterifikasi (R-01) .................................... 63

Tabel 4.7 Neraca Massa Mixer (M-02) ......................................................... 64

Tabel 4.8 Neraca Massa Netralizer (N-01) .................................................... 64

Tabel 4.9 Neraca Massa Reaktor Transesterifikasi (R-03 dan R-04) ............ 65

Tabel 4.10 Neraca Massa Netralizer (N-02) .................................................. 65

Tabel 4.11 Neraca Massa Decanter (DC-02) ................................................. 66

Tabel 4.12 Neraca Massa Washing Tower (WT-02) ..................................... 66

Tabel 4.13 Neraca Massa Decanter (DC-03) ................................................. 67

Tabel 4.14 Neraca Panas Degummer (DG-01) .............................................. 67

Tabel 4.15 Neraca Panas Washing Tower (WT-01) ...................................... 67

Tabel 4.16 Neraca Panas Decanter (DC-01) .................................................. 68

Tabel 4.17 Neraca Panas Reaktor Esterifikasi (R-01 dan R-02) .................. 68

Tabel 4.18 Neraca Panas Mixer (M-01) ........................................................ 68

Tabel 4.20 Neraca Panas Netralizer (N-01) ................................................... 68


Tabel 4.23 Neraca Panas Reaktor Transesterifikasi (R-03 dan R-04) ........... 69

Tabel 4.24 Neraca Panas Netralizer (N-02) ................................................... 69

Tabel 4.25 Neraca Panas Washing Tower (WT-02) ...................................... 70

xiii


Tabel 4.27 Kebutuhan Air Proses ................................................................. 80

Tabel 4.28 Kebutuhan Air Proses .................................................................. 81

Tabel 4.29 Kebutuhan Air untuk Perkantoran dan Rumah Tangga ............... 81

Tabel.4.30 Kebutuhan Listrik Proses ............................................................. 83

Tabel 4.31 Daftar Gaji Karyawan ................................................................ 101

Tabel 4.32 Jadwal Kerja Regu ..................................................................... 103

Tabel 4.33 Penggolongan Jabatan ............................................................... 104

Tabel 4.34 Jumlah Karyawan Tiap Bagian .................................................. 105

Tabel 4.35 Penggolongan Gaji Per Jabatan ................................................. 106

Tabel 4.36 Indeks Harga Tiap Tahun .......................................................... 110

Tabel 4.38 Physical Plant Cost (PPC) ......................................................... 118

Tabel 4.39 Fixed Capital Investment (FCI) ................................................. 118

Tabel 4.40 Direct Manufacturing Cost (DMC) ........................................... 118

Tabel 4.41 Indirect Manufacturing Cost (IMC) ........................................... 119

Table 4.42 Fixed Manufacturing Cost (FMC) ............................................. 119

Tabel 4.43 Total Manufacturing Cost (MC) ................................................ 119

Tabel 4.44 Total Working Capital (WC) ..................................................... 119

Tabel 4.45 General Expense (GE) ............................................................... 119

Tabel 4.46 Total Production Cost (PC) ....................................................... 120

Tabel 4.47 Variable Cost (Va) ..................................................................... 120

Tabel 4.48 Regulated Cost (Ra) ................................................................... 120

Tabel 4.49 Analisa Kelayakan ..................................................................... 122

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Grafik Kebutuhan Diesel di Indonesia ........................................ 2

Gambar 1.2 Reaksi Esterifikasi ....................................................................... 9

Gambar 1.3 Reaksi Transesterifikasi ............................................................... 9

Gambar 4.1 area bangunan pabrik ................................................................. 60

Gambar 4.2 Diagram Alir Kualiatatif .......................................................... 720

Gambar 4.3 Diagram Alir Kualiatatif ............................................................ 72

Gambar 4.4 Diagram Alir Utilitas ................................................................. 86

Gambar 4.5 Struktur Organisasi Perusahaan ............................................... 108

Gambar 4.6 Grafik Tahun vs. Index Harga ................................................. 111

Gambar. 4.6 Grafik Hubungan Kapasitas Produksi terhadap BEP dan SDP ...

..................................................................................................................... 123

xv

ABSTRAK

Pembuatan biodiesel dilakukan melalui proses esterifikasi dan transestrifikasi.

Pabrik biodiesel ini direncanakan untuk berjalan dengan kapasitas 80.000 ton

sepanjang 330 hari per tahun. Pabrik ini diharapkan akan menghasilkan biodiesel

untuk memenuhi kebutuhan pasar Indonesia. Bahan baku yang digunakan dalam

pembuatan pabrik biodiesel adalah minyak sawit mentah dan metanol. Pabrik ini

direncanakan akan dibangun di provinsi Kalimantan Timur, untuk memberikan

kemudahan terhadap transportasi bahan baku dan produk akhir karena pasar untuk

kedua produk sudah tersedia secara lokal. Esterifikasi dan transesterifikasi akan

dilakukan pada suhu 60oC dan pada tekanan 1 atm menggunakan reaktor alir tangki

berpengaduk dengan tingkat konversi reaksi 90%. Dari studi evaluasi ekonomi

pabrik ini, disimpulkan bahwa diperlukan modal investasi sebesar

Rp.645.256.986.509; biaya produksi sebesar Rp.1.714.709.474.530 dan laba

setelah pajak diperkirakan sebesar Rp. 186.603.945.070. Berdasarkan analisis

ekonomi, dapat disimpulkan bahwa pabrik biodiesel dengan kapasitas 80.000 ton

per tahun adalah beresiko rendah dan layak secara ekonomis.

Berdasarkan kondisi operasi sifat-sifat bahan baku dan produk, pabrik Fatty

Acid Methyl Ester dari Minyak Kelapa Sawit ini tergolong pabrik beresiko rendah.

Berdasarkan analisis ekonomi terhadap pabrik ini menunjukkan Percent Return On

Investment (ROI) sebelum pajak 36% dan sesudah pajak 29%. Pay Out Time (POT)

sebelum pajak selama 2,77 tahun dan sesudah pajak 3,46 tahun. Break Even Point

(BEP) sebesar 46,12%, dan Shut Down Point (SDP) sebesar 26,74 %. Discounted

Cash Flow Rate (DCF) terhitung sebesar 31,28 %. Dari data analisis kelayakan di

atas disimpulkan bahwa pabrik ini menguntungkan dan layak untuk didirikan.

Kata-kata kunci: biodiesel, metil ester, esterifikasi, transesterifikasi,

Kalimantan Timur.

xvi

ABSTRACT

Production of biodiesel (fatty acid methyl ester) is the process of producing the

biodiesel, through the chemical eactions transesterification and esterification. The

biodiesel plant is planned to produce with an annual capacity of 80.000 tons and

operate over 330 days. The factory is expected to produce biodiesel to meet the

needs and standards of the Indonesian market. Raw materials used in the

production of biodiesel plants is Crude Palm Oil (CPO) and Methanol. The plant

is planned to be built in the province of East Kalimantan, to provide ease towards

transport of raw materials and final product as markets to both products are readily

available locally. The esterification and transesterification processes will be

conducted at a temperature of 60oC and at a pressure of 1 atm using continous

stirred tank reactors with the conversion of CPO reach 95%. Studies on the

economic evaluation of this plant has led to a conclusion that a capital investment

of Rp.645.256.986.509; production cost of Rp. 1.714.709.474.530 are required, and

the predicted profit after tax is Rp. 186.603.945.070. Based on the economic

analysis, it is concluded that the biodiesel plant with a capacity 80.000 ton/year is

low risk and economically feasible.

Based on operating conditions, properties of raw materials and products, the

factory of Fatty Acid Methyl Ester from Palm Oil is classified as a low risk factory.

Based on the economic analysis of the factory, it shows the Percent Return On

Investment (ROI) before tax 36% and after tax 29%. Pay Out Time (POT) before

tax for 2.77 years and after tax 3.46 years. Break Even Point (BEP) is 46.12%, and

Shut Down Point (SDP) is 26.74%. Discounted Cash Flow Rate (DCF) is calculated

at 31,28%. From the data of the feasibility analysis above it was concluded that the

factory was profitable and feasible to be established.

Keywords: biodiesel, fatty acid methyl ester, esterification, transesterification,

East Kalimantan.

xvii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Minyak solar atau Automotive Diesel Oil (ADO) sebagai salah satu hasil

kilang minyak merupakan bahan bakar destilasi menengah (middle destilate) yang

sangat penting untuk memenuhi kebutuhan energi khususnya bahan bakar minyak

(BBM) untuk bahan bakar di sektor transportasi, industri dan kelistrikan di

Indonesia. Semakin meningkatnya kebutuhan bahan bakar minyak (BBM) dan

semakin terbatasnya sumber daya alam maka diperlukan langkah-langkah untuk

mengurangi maupun menggantikan pemakaian minyak solar tersebut dengan bahan

bakar alternatif. Selain itu, penggunaan bahan bakar fosil ini juga berdampak

negatif pada lingkungan sekitar karena dapat meningkatkan CO2 di atmosfir bumi.

Biodiesel mempunyai sifat pembakaran yang sangat serupa dengan minyak

solar, sehingga dapat dipergunakan langsung pada mesin berbahan bakar minyak

solar tanpa mengubah mesin. Biodiesel dapat dibuat dari bahan hayati yang ramah

lingkungan seperti: kelapa sawit, jarak pagar, dan kacang kedelai. Penggunaan

biodiesel sebagai sumber energi semakin menuntut untuk direalisasikan. Sebab,

selain merupakan solusi menghadapi kelangkaan energi fosil pada masa mendatang,

biodiesel juga bersifat dapat diperbaharui (renewable), dapat terurai

(biodegradable), memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin karena termasuk

kelompok minyak tidak mengering (non-drying oil), mampu mengurangi emisi

karbondioksida dan efek rumah kaca. Biodiesel juga bersifat ramah lingkungan

1

100

karena menghasilkan emisi gas buang yang jauh lebih baik dibandingkan

diesel/solar, yaitu bebas sulfur, bilangan asap (smoke number) rendah, terbakar

sempurna (clean burning), dan tidak menghasilkan racun (non toxic). Secara umum

minyak nabati dapat terurai secara biologis dan lebih sempurna (lebih dari 90%

dalam waktu 21 hari) dari pada bahan bakar minyak bumi (sekitar 20% dalam waktu

21 hari) (Weidmann, 1992).

Berikut tabel kebutuhan Diesel di Indonesia :

Tabel 1.1 Kebutuhan Diesel Indonesia

Tahun Ton

2013 141.109.588

2014 147.734.282

2015 147.093.349

2016 152.025.371

2017 160.737.366

(Badan Pusat Statistik, 2018)

165,000,000

160,000,000

155,000,000

150,000,000

145,000,000

140,000,000

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

Tahun

Gambar 1.1 Grafik Kebutuhan Diesel di Indonesia

y = 4E+06x + 9E+09 R² = 0,8959

Ton

100

y = b + ax

b = 113.158.731

a = 226.854.118

y = 227.085.786

Dari persamaan diatas maka diperoleh kebutuhan Diesel pada tahun 2023 sebesar

227.085.786 ton/tahun. Berikut tabel produksi Diesel di Indonesia

Table 1.2 Produksi Diesel Indonesia

Tahun Produksi (ton)

2013 59352.42229

2014 45652.73715

2015 39801.53386

2016 31621.74725

2017 73715.83446


1.2. Tinjauan Pustaka

1.2.2. Kelapa Sawit

Kelapa sawit adalah tumbuhan industri penting penghasil minyak masak,

minyak industri, maupun bahan bakar (biodisel). Perkebunannya menghasilkan

keuntungan besar sehingga banyak hutan dan perkebunan lama dikonversikan

menjadi perkebunan kelapa sawit. Di Indonesia penyebaranya di daerah Aceh,

pantai timur Sumatera, Jawa, dan Sulawesi. Minyak kelapa sawit digunakan sebagai

bahan baku minyak goreng, margarine, sabun, kosmetika, dan industri farmasi.

Bagian yang paling popular untuk diolah dari kelapa sawit adalah buahnya. Bagian

daging buah menghasilkan minyak kelapa sawit mentah yang

100

diolah menjadi bahan baku minyak goreng dan berbagai jenis turunannya. Sisa

pengolahannya digunakan sebagai bahan campuran makanan ternak dan

difermentasikan menjadi kompos.

Tumbuhan kelapa sawit berbentuk pohon. Tingginya dapat mencapai 24 meter.

Akar serabut tanaman kelapa sawit mengarah ke bawah dan samping. Daun

berwarna hijau tua dan pelepah berwarna sedikit lebih muda. Penampilannya agak

mirip dengan tanaman salak, hanya saja dengan duri yang tidak terlalu keras dan

tajam. Batang tanaman diselimuti bekas pelepah hingga umur 12 tahun. Setelah

umur 12 tahun pelapah yang mengering akan terlepas sehingga penampilan menjadi

mirip dengan kelapa. Bunga jantan dan betina terpisah namun berada pada satu

pohon (monoecious diclin) dan memiliki waktu pematangan berbeda sehingga

sangat jarang terjadi penyerbukan sendiri. Bunga jantan memiliki bentuk lancip dan

panjang sementara bunga betina terlihat lebih besar dan mekar. Tanaman sawit

dengan tipe cangkang pisifera bersifat female steril sehingga sangat jarang

menghasilkan tandan buah dan dalam produksi benih unggul digunakan sebagai

tetua jantan. (Risza,1994)

Buah sawit mempunyai warna bervariasi dari hitam, ungu, hingga merah

tergantung bibit yang digunakan. Minyak dihasilkan oleh buah. Kandungan minyak

bertambah sesuai kematangan buah. Setelah melewati fase matang, kandungan

asam lemak bebas (FFA, free fatty acid) akan meningkat dan buah akan rontok

dengan sendirinya. Lapisan buah terdiri dari:

1. Eksoskarp, bagian kulit buah berwarna kemerahan dan licin.

2. Mesoskarp, serabut buah.

100

3. Endoskarp, cangkang pelindung inti

Inti sawit (kernel, yang sebetulnya adalah biji) merupakan endosperma dan

embrio dengan kandungan minyak inti berkualitas tinggi. Di dalam minyak kelapa

sawit sendiri walaupun mengandung kandungan minyak yang tinggi namun,

terdapat kandungan lain yang harus di treatment khusus sebelum di reaksikan untuk

menjadi hasil lanjutan minyak kelapa sawit. Minyak kelapa sawit sendiri terdiri dari

93,8% minyak kelapa sawit, 6% asam lemak bebas, dan 200 ppm atau 0,2%

pengotor.

Tabel1.3 Produksi CPO di Indonesia

Tahun Produksi(ton/tahun)

2013 26.500.000

2014 30.000.000

2015 31.500.000

2016 32.500.000

2017 32.000.000


Tabel 1.4 Kebutuhan CPO untuk Produksi Minyak Goreng

Tahun Produksi(ton/tahun)

2013 33.000.000

2014 36.500.000

2015 37.700.000

2016 38.170.000

2017 42.000.000


100

1.2.3. Biodiesel

Biodiesel adalah bahan bakar nabati yang dibuat dari biomassa. Salah satu

biomassa yang digunakan untuk memperoleh biodiesel adalah minyak nabati, baik

minyak baru maupun bekas penggorengan dan melalui proses transesterifikasi,

esterifikasi, atau proses esterifikasi-transesterifikasi. Biodiesel digunakan sebagai

bahan bakar alternatif pengganti bahan bakar fosil untuk mesin diesel. Biodiesel

dapat diaplikasikan baik dalam konsentrasi 100% (B100) atau campuran dengan

minyak diesel pada konsentrasi tertentu (BXX), seperti 10% biodiesel dicampur

dengan 90% solar yang dikenal dengan nama B10.

Bahan bakar yang berbentuk cair ini bersifat menyerupai bahan bakar diesel,

sehingga sangat prospektif untuk dikembangkan. Apalagi biodiesel memiliki

kelebihan lain dibandingkan solar, yakni:

1. Bahan bakar ramah lingkungan karena menghasilkan emisi yang jauh lebih baik

(free sulphur, smoke number rendah) sesuai dengan isu-isu global.

2. Cetane number lebih tinggi (>57) sehingga efisiensi pembakaran lebih baik jika

dibandingkan dengan minyak petrol.

3. Energi yang dihasilkan mesin diesel lebih sempurna dibandingkan solar hingga

yang menggunakan biodiesel tidak mengeluarkan asap hitam berupa karbon

atau CO2, sedangkan mesin yang menggunakan solar mengeluarkan asap hitam.

Biodiesel mengeluarkan aroma khas seperti minyak bekas menggoreng

makanan.

100

4. Memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin dan dapat terurai

(biodegradable).

5. Merupakan renewable energy karena terbuat dari bahan alam yang dapat

diperbarui.

Bahan bakar diesel dikehendaki relatif mudah terbakar sendiri (tanpa harus

dipicu dengan letikan api busi) jika disemprotkan ke dalam udara panas bertekanan.

Tolak ukur dari sifat ini adalah bilangan setana, yang didefinisikan sebagai %

volume n-setana di dalam bahan bakar yang berupa campuran n-setana (n-C16H34)

dan α-metil naftalena (α-CH3-C10H7) serta berkualitas pembakaran didalam mesin

diesel standar. n-setana (suatu hidrokarbon berantai lurus) sangat mudah terbakar

sendiri dan diberi nilai bilangan setana 100, sedangkan α-metil naftalena (suatu

hidrokarbon aromatik bercincin ganda) sangat sukar terbakar dan diberi nilai

bilangan setana nol.

1.2.4. Karakteristik Minyak Diesel

Bilangan setana yang baik dari minyak diesel adalah lebih besar dari 30 dengan

volatilitas yang tidak terlalu tinggi supaya pembakaran yang terjadi di dalamnya

lebih sempurna. Minyak diesel dikehendaki memiliki kekentalan yang relatif

rendah agar mudah mengalir melalui pompa injeksi. Untuk keselamatan selama

penanganan dan penyimpanan, titik nyala harus cukup tinggi agar terhindar dari

bahaya kebakaran pada suhu kamar. Kadar belerang dapat menyebabkan terjadinya

keausan pada dinding silinder.

100

Jumlah endapan karbon pada bahan bakar diesel dapat diukur dengan metode

Conradson atau Ramsbottom untuk memperkirakan kecenderungan timbulnya

endapan karbon pada nozzle dan ruang bakar. Abu kemungkinan berasal dari

produk mineral dan logam sabun yang tidak dapat larut dan jika tertinggal dalam

dinding dan permukaan mesin dapat menyebabkan kerusakan nozzle dan

menambah deposit dalam ruang bakar.

Table 1.4 Persyaratan Mutu Minyak Diesel

Sifat

Jenis Minyak Diesel

Mesin

putaran tinggi

Mesin

industri

Mesin putaran

rendah dan

sedang Bilangan setana ≥ 40 ≥ 40 ≥ 30

Temperatur didih, °C 288 282 – 338 -

Kekentalan pada 38°C, mm2/s 1,4-2,5 2,0-4,3 5,8-26,4

Titik nyala, °C ≥ 38 ≥ 52 ≥ 55

Kadar belerang, % berat ≤ 0,50 ≤ 0,50 ≤ 2,00

Kadar air dan sedimen, % vol ≤ 0,05 ≤ 0,05 ≤ 0,50

Kadar abu, % berat ≤ 0,01 ≤ 0,01 ≤ 0,1

Rams bottom residu ≤ 0,15 ≤ 0,35 -

(ASTM D-975, 1991)

1.2.5. Proses Pembuatan Biodiesel

Pada prinsipnya terdapat dua reaksi yang digunakan untuk menghasilkan

biodiesel dari minyak kelapa sawit, yaitu reaksi esterifikasi asam lemak, dan

transesterifikasi trigliserida.

100

a. Esterifikasi

Biodiesel dapat disintesis dengan proses esterifikasi antara bahan baku

methanol dan asam lemak dalam bentuk Free Fatty Acid (FFA) atau asam lemak

bebas. Pada reaksi esterifikasi ini dibutuhkan katalis asam seperti asam sulfat pekat.

Dalam esterifikasi asam lemak, alkohol bertindak sebagai reagen nukleofik. Reaksi

ini dimulai dengan mencampur biodiesel yang mengandung FFA dengan methanol

dan katalis asam sulfat 98% kemudian dipanaskan sampai suhu reaksi sehingga

dihasilkan biodiesel dan air. Temperatur reaksi dan tekanan dibuat konstan 60oC

pada tekanan 1 atm. Konversi reaksi esterifikasi hingga 90%. Reaksinya adalah

sebagai berikut:

Gambar 1.2 Reaksi Esterifikasi

100

b. Transesterifikasi

Transesterifikasi adalah tahap konversi dari trigliserida menjadi alkil ester

melalui reaksi dengan alkohol, dan menghasilkan produk samping gliserol.

Temperatur reaksi dan tekanan dibuat konstan 60oC pada tekanan 1 atm. Diantara

alkohol-alkohol monohidrik yang menjadi kandidat sumber/pemasok gugus alkil,

metanol adalah yang paling umum digunakan, karena harganya murah dan

reaktifitasnya paling tinggi (sehingga reaksi disebut metanolisis). Penggunaan

katalis pada transesterifikasi berfungsi untuk meningkatkan kecepatan reaksi dan

yield yang dihasilkan.

Glieserida Metanol Biodiesel Gliserol

Gambar 1.3 Reaksi Transesterifikasi

BAB II PERANCANGAN PRODUK

2.1. Spesifikasi Produk

2.2.1. Methyl Ester (Biodiesel)

Tabel 2.1 Spesifikasi Methyl Ester

Parameter Satuan Nilai

Massa jenis kg/m3 880,6

Viskositas mm2s 5,724

Bilangan setana - 71,9

Titik nyala oC 151

Titik kabut oC 38

Korosi kepingan - 1b

Residu karbon % mass 0,04

Air dan Sedimen % vol 0

Suhu distilasi 90% oC 340

Abu tersulfatkan % mass 0,026

Belerang Ppm 16

Fosfor Ppm 0,223

Bilangan asam Mg KOH/gr 0,76

Gliserol total % mass 0,222

Kadar ester alkil % mass 96,99

2.2.2. Gliserin

Bentuk pada 30oC 1 atm : Liquid

Warna : Bening

Rumus Molekul : C3H8O3

Berat Molekul : 92,0542

Density/ Spesific gravity : 1,4746 g/cm3

Viskositas : N/A

10

11

Titik Didih : 290oC

Titik Beku : 20oF

Tekanan Uap : 0,0025 mmHg pada 5oC

Densitas Uap : 3,17 pada air =1

2.2. Spesifikasi Bahan

2.2.1. Minyak Kelapa Sawit Mentah

Minyak kelapa sawit terdiri dari lemak, atau minyak yang dapat disabunkan, dan

bagian lain yang tidak dapat disabunkan yang jumlahnya tidak melebihi 2%. Lemak

atau minyak terdiri dari gliserin yang terikat pada asam-asam lemak. Satu molekul

gliserin dapat mengikat tiga molekul asam lemak. Jika molekul-molekul asam

lemak itu berbeda-beda, maka lemak disebut trigliserida campuran. Tetapi pada

umumnya ketiga tempat itu diduduki oleh tiga asam lemak yang sama, misalnya

triolein, tripalmitin, dan sebagainya. Berikut tabel komposisi asam lemak pada

minyak sawit.

Table 2.2 Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit

Asam lemak jenuh Minyak kelapa

sawit (%)

Minyak inti

sawit (%)

Oktanoat (C8 : O) - 2-4

Dekanoat (C10 : O) - 3-7

Laurat (C12 : O) 1 41-55

Mistrat (C14 : O) 1-2 14-19

Palmitat (C16 : O) 40 – 46 6 – 10

Stearat ( C18 : O ) 7.4 – 10 1 – 4

12

Table 2.3 Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit

Asam lemak tidak

jenuh

Minyak kelapa

sawit (%)

Minyak inti

sawit (%)

Oleat (C18 : 1) 38 – 50 10 – 20

Linoleat (C18 : 2) 5 – 14 1 – 5

Linolenat (C18 : 3) 1 1 – 5

(Murhadi,2010)

Sifat fisik dan kimia dari minyak sawit meliputi parameter - parameter

berikut:

Titik cair (tergantung kadar asam lemak bebas) 27 – 42,5oC

Titik beku (tergantung kadar asam lemak bebas) 31 – 41oC

Titik didih 308 – 360oC

Titik nyala 289oC

Nilai bakar 8,825 cal

Angka penyabunan 198,7 – 201,9

Angka yodium 53,6 – 57,9

Angka Rhodan 43,6 – 45,3

Angka asetil 11,7 – 18

Angka Reichert-Meissl 0,4 – 1,9

Angka Polenske 0,40 – 0,69

Angka Hehner 94 – 99

Refraksi (tergantung kadar asam lemak) 1,458 – 1,452

Berat jenis asam-asam lemak 15oC 0,8369 kg/l

Titik cair asam-asam lemak 44oC – 50oC

Titik beku asam-asam lemak 35 – 49oC

13

Refraksi asam-asam lemak 40oC 1,4497

Berat jenis minyak kelapa sawit pada 15oC 0,9260 kg/l








2.2.2. Natrium Hidroksida

Bentuk 30oC 1 atm : Padat

Warna : Putih

Rumus molekul : NaOH

Berat molekul : 39,9972

Densitas : 2,13 gr/cm3

Viskositas : N/A

Titik didih : 1.390oC pada 760 mmHg

Titik beku : 318oC

Tekanan uap : 1 mmHg pada 739oC

14

2.2.3. Methanol

Bentuk 30oC 1 atm : Cair

Warna : Tidak Berwarna

Rumus Molekul : CH3OH

Berat Molekul : 32,037

Densitas : 791 gr/cm3

Viskositas : 0,55 cP pada 20oC

Titik didih : 64,7oC pada 101,3 kPa

Titik beku : -97,8oC

Tekanan uap : 12,8 kPa pada 20oC

Densitas uap : 1,105 pada 15oC

Kelarutan : Dapat dicampur

2.2.4. Asam Klorida


Warna : Tidak berwarna

Rumus molekul : HCl

Berat molekul : 34,46

Densitas : 1,0 – 1,2 gr/cm3

Viskositas : N/A

Titik didih : 81,5 - 110oC pada 760 mmHg

Titik beku : -74oC

Tekanan uap : 5,7 mmHg pada 0oC

15

Densitas uap : 1,26


2.2.5. Asam Fosfat


Warna : Tidak berwarna

Rumus molekul : H3PO4

Berat molekul : 98,00 g.mol-1

Densitas : 1,885 gr/cm3

Viskositas : 2,4 – 9,4 cP

Titik didih : 158oC

Titik beku : 42,35 oC


2.3. Pengendalian Kualitas

3.1.1. Pengendalian Kualitas Bahan Baku

Pengendalian kualitas dari bahan baku dimaksudkan untuk mengetahui sejauh

mana kualitas bahan baku yang digunakan, apakah sudah sesuai dengan spesifikasi

yang ditentukan untuk proses. Evaluasi yang digunakan yaitu standar yang hamper

sama dengan standar Amerika yaitu ASTM 1972.

3.1.2. Pengendalian Kualitas Produk

Pengendalian produksi dilakukan untuk menjaga kualitas produk yang akan

dihasilkan, dan ini sudah harus dilakukan sejak dari bahan baku sampau menjadi

16

produk. Selain pengawasan mutu bahan baku sampai menjadi produk. Selain

pengawasan mutu bahan baku, bahan pembantu, produk setengah jadi maupun

produk penunjang mutu proses. Semua pengawasan mutu dapat dilakukan analisa

di laboratorium maupun menggunakan alat kontrol. Pengendalian dan pengawasan

jalannya operasi dilakukan dengan alat pengendalian yang berpusat di control room,

dilakukan dengan cara automatic control yang menggunakan indikator dari yang

telah ditetapkan baik itu flow rate bahan baku atau produk, level control, maupun

temperature control dapat diketahui dari sinyal atau tanda yang diberikan yaitu

nyala lampu, bunyi alarm dan sebagainya. Bila terjadi penyimpangan, maka

penyimpangan tersebut harus dikembaikan pada kondisi semula baik secara manual

atau otomatis. Beberapa alat kontrol yang dijalankan yaitu, kontrol terhadap kondisi

operasi baik tekanan maupun suhu. Alat control yang harus diatur pada kondisi

tertentu antara lain:

1. Level controller

Merupakan alat yang dipasang pada bagian dinding tangki. Jika belum sesuai

dengan kondisi yang ditetapkan, maka akan muncul tanda/isyarat berupa

suara dan nyala lampu.

2. Flow rate controller

Merupakan alat yang dipasang untuk mengatur aliran, baik itu aliran masuk

maupun aliran keluar proses.

3. Temperature controller

Umumnya Temperture kontrol mempunyai set point / batasan nilai suhu yang

kita masukan ke dalam parameter didalamnya. Ketika nilai suhu benda

17

(nilai aktual) yang diukur melebihi set point beberapa derajat maka

outputnya akan bekerja. Pengendalian proses dilakukan terhadap kerja pada

suatu harga tertentu supaya dihasilkan produk yang memenuhi standar, maka

pengendalian mutu dilakukan untuk mengetahui apakah bahan baku dan

produk telah sesuai dengan spesifikasi. Setelah perencanaan produksi

disusun dan proses produksi dijalankan perlu adanya pengawasan dan

pengendalian produksi agar proses berjalan dengan baik. Kegiatan proses

produksi diharapkan menghasilkan produk yang mutunya sesuai dengan

standard dan jumlah produksi yang sesuai dengan rencana serta waktu yang

tepat sesuai jadwal. Penyimpangan kualitas terjadi karena mutu bahan baku

tidak baik, kesalahan operasi dan kerusakan alat. Penyimpangan dapat

diketahui dari hasil monitor atau analisa pada bagian pemeriksaan

laboratorium. Pengendalian kualitas (quality control) pada pabrik biodiesel

ini meliputi:

a. Pengendalian kualitas bahan baku

Pengendalian kualitas dari bahan baku yang dimaksudkan untuk

mengetahui sejauh mana kualitas bahan baku yang digunakan, apakah

sudah sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan untuk proses. Apabila

setelah dianalisa ternyata tidak sesuai, maka ada kemungkinan besar

bahan baku tersebut akan dikembalikan kepada supplier.

b. Pengendalian kualitas bahan pembantu

Bahan-bahan pembantu untuk proses pembuatan biodiesel di pabrik ini

juga perlu dianalisa untuk mengetahui sifat-sifat fisisnya, apakah sudah

18

sesuai dengan spesifikasi dari masing-masing bahan untuk membantu

kelancaran proses.

c. Pengendalian kualitas produk

Pengendalian kualitas produk dilakukan terhadap produksi biodiesel.

d. Pengendalian kualitas produk pada waktu pemindahan

Pengendalian kualitas yang di maksud disini adalah pengawasan

produk terutama biodiesel pada saat akan dipindahkan dari tangki

penyimpangan sementara ke tangki penyimpanan tetap (storage tank),

dari storage tank ke truk, dan ke kapal.

3.1.3. Pengendalian Waktu

Untuk mencapai kuantitas tertentu perlu adanya waktu tertentu pula. Maka dari

itu pengendalian waktu dibutuhkan untuk memaksimalkan waktu yang digunakan

selama proses produksi berlangsung.

3.1.4. Pengendalian Bahan Proses

Bila ingin dicapai kapasitas produksi yang diinginkan, maka bahan untuk

proses harus mencukupi. Karenanya, diperlukan pengendalian bahan proses agar

tidak terjadi kekurangan dan pabrik dapat memproduksi biodiesel sesuai kapasitas

yang diinginkan.

BAB III PERANCANGAN PROSES

3.1. Uraian Proses

Proses pembuatan biodiesel ini menggunakan bahan baku minyak kelapa sawit

mentah dan methanol. Dalam proses pembuatan biodiesel ini melibatkan dua reaksi

secara berturut, yaitu esterifikasi dengan menggunakan katalis HCl dan

transesterifikasi dengan menggunakan katalis HCl dan NaOH. Dibutuhkan dua

reaksi dalam proses pembuatan biodiesel kali ini dalam rangka

memaksimalisasikan bahan baku minyak kelapa sawit mentah yang terdiri dari 94%

trigliserida dan 6% asam lemak bebas. Reaksi ini berjalan pada suhu 60oC dan

tekanan 1 atm secara kontinyu. Berikut adalah beberapa tahap pembuatan biodiesel

(methyl ester):

3.1.1. Persiapan dan Pemurnian Bahan Baku

Pada proses ini minyak kelapa sawit mentah (CPO) dan asam fosfat (H3PO4)

dialirkan menuju degummer (DG-01) untuk proses degumming. Proses ini

bertujuan untuk mengikat 200 ppm senyawa-senyawa pengotor yang ada di dalam

minyak kelapa sawit mentah oleh H3PO4 sehingga mudah untuk dipisahkan. Namun

sebelum kedua bahan tersebut masuk ke dalam degummer, CPO dan H3PO4

dialirkan melewati pemanas (HE-01 dan HE-02) hingga mencapai suhu 60oC.

Produk degumming kemudian dialirkan menuju cooler (CO-01) hingga suhu

mencapai 40oC sebelum dialirkan lagi menuju washing tower (WT-01) untuk

dicuci. Proses pencucian di dalam washing tower bertujuan untuk membantu

pemisahkan CPO dengan zat pengotor hasil degumming, atau yang biasa disebut

19

20

dengan gum. Pemisahan gum, air, dan CPO dilakukan di dalam decanter (DC-01).

CPO yang telah melewati tahap pemurnian di decanter (DC-01) dianggap sebagai

CPO murni yang bebas dari air dan pengotor lainnya.

3.1.2. Tahap Reaksi Esterifikasi

CPO murni dialirkan melewati heater (HE-01) hingga suhunya mencapai 60oC.

CPO yang telah dipanaskan kemudian dialirkan menuju reaktor esterifikasi (R-

01/02). Reaksi esterifikasi berjalan pada suhu 60oC dan tekanan 1 atm dengan

konversi reaksi 95%. Reaksi esterifikasi mereaksikan free fatty acid dengan metanol

(CH3OH) dengan katalis asam kuat yaitu HCl. HCl dan CH3OH yang berasal dari

tangki penyimpanan masing-masing (T-03 dan T-04) dialirkan menuju reaktor,

sebelum dialirkan ke reaktor HCl dan CH3OH dialirkan menuju (HE-04 dan HE-

05) hingga mencapai suhu 60oC. HCl dan CH3OH dengan suhu 60oC kemudian

dialirkan menuju reaktor esterifikasi (R-01/02).

Reaksi esterifikasi ini berlangsung pada fase cair dan menggunakan reaktor

alir tangki berpengaduk (RATB) sebanyak dua buah untuk mendapatkan hasil

konversi maksimal, yaitu 95%. Reaksi ini bersifat eksotermis sehingga suhu harus

dipertahankan untuk menghindari terjadi efek samping seperti bahan baku yang

rusak atau kerusakan alat jika terjadi peningkatan suhu yang sangat signifikan.

Untuk menjaga suhu reaksi tetap 60oC maka reaktor dilengkapi dengan jaket

pendingin yang digunakan secara kontinyu dengan air sebagai pendingin. Hasil

reaksi esterifikasi ini menghasilkan biodiesel dan air.

Setelah reaksi esterifikasi, produk dialirkan menuju netralizer (NT–01) yang

bertujuan untuk menetralkan hasil reaksi esterifikasi yang bersifat asam akibat

21

adanya HCl yang berperan sebagai katalis. Reaksi netralisasi dalam netralizer

menggunakan NaOH sebagai basa yang sebelumnya telah dicairkan dengan

menggunakan H2O di dalam mixer (M-01). Reaksi ini berjalan pada suhu dan

tekanan yang sama seperti reaktor esterifikasi yaitu 60oC dan 1 atm dan

menghasilkan NaCl dan H2O sebagai produknya. Reaksi ini juga bersifat

eksotermis sehingga dibutuhkan jaket pendingin untuk menjaga suhu kondisi

operasi tetap pada suhu yang telah ditentukan. Hal ini dilakukan untuk menjaga agar

tidak terjadi kerusakan produk maupun alat yang digunakan. Setelah itu NaCl,

CH3OH, H2O, biodiesel, dan CPO yang masih mengandung trigliserida dialirkan ke

reaktor Transesterifikasi (R-03/04)

3.1.3. Tahap Reaksi Transesterifikasi

Reaksi transesterifikasi berlangsung pada suhu 60oC dan tekanan 1 atm dengan

penambahan CH3OH dan katalis NaOH. Sebelum masuk ke reaktor CH3OH dan

NaOH dipanaskan oleh heater (HE-06 dan HE-07) hingga mencapai suhu 60oC.

Reaksi transesterifikasi berlangsung pada fasa cair dengan menggunakan reaktor

alir tangki berpengaduk (RATB) sebanyak dua buah dengan kondisi operasi

isothermal serta sifat reaksi eksotermis sehingga suhu reaksi harus dipertahankan

untuk mengahindari terjadinya efek samping lainnya. Untuk menjaga suhu reaksi

tetap 60oC maka reaktor transesterifikasi dilengkapi dengan jaket pendingin dengan

air sebagai medium pendingin.

Senyawa yang terbentuk dari hasil reaksi tranesterifikasi ini berupa biodiesel

(methyl ester atau RCOOCH3) dan gliserol. Hasil reaksi tranesterifikasi dinetralkan

di neutralizer (NT-02) dengan suhu dan tekanan yang sama, yaitu

22

60oC dan 1 atm. Di dalam neutralizer (NT-02) ditambahkan larutan HCl untuk

menetralkan NaOH yang terkandung dalam campuran produk transesterifikasi.

Reaksi netralisasi juga bersifat eksotermis sehingga perlu dilengkapi jaket

pendingin untuk menjaga suhu agar tetap 60oC. Senyawa yang dihasilkan dari

reaksi di dalam neutralizer adalah NaCl dan H2O.

3.1.4. Tahap Pemurnian

Campuran dari neutralizer (NT-02) selanjutanya dipisahkan dalam decanter

(DC-02). Sebelum dipisahkan di dalam Decanter (DC-02) larutan terlebih dahulu

dialirkan melewati cooler (CO-02) untuk didinginkan dari suhu 60oC menjadi 40oC.

Decanter (DC-02) berfungsi untuk memisahkan crude glyserol dengan methyl ester

(biodiesel). Crude glycerol akan dialirkan menuju tangki penyimpanan (T-06) dan

biodiesel yang masih mengandung senyawa pengotor lain dialirkan menuju

washing tower (WT-02) untuk dicuci kemudian dimurnikan lebih lanjut di dalam

decanter (DC-03). Pada decanter biodiesel dipisahkan dari senyawa pengotor

lainnya sehingga didaptkan biodiesel dengan kemurnian 98%. Biodiesel dengan

kemurnian 98% disimpan di dalam tangki biodiesel (T-05) dengan suhu 30oC dan

tekanan 1 atm.

3.2. Spesifikasi Alat Proses

Spesifikasi alat pada pabrik biodiesel dirancang dengan pertimbangan efisiensi

dan optimasi proses. Adapun spesifikasi masing-masing alat yang digunakan pada

pabrik biodiesel dari minyak kelapa sawit meliputi:

23

3.2.1. Tangki Crude Palm Oil (T-01)

Fungsi Menyimpan minyak kelapa sawit

selama 14 hari

Jenis Tangki silinder tegak dengan flat bottom

dan atap berbentuk conical roof

Jumlah 1 buah

Kondisi operasi 30oC

1 atm

Bahan Carbon steel SA 283 Grade C

Dimensi

Diameter 27,4307 m

Tinggi 10,9723 m

Tebal Head 1,25 m

Tebal bottom 1,25 m

Jenis Head Conical head

Volume 4.513,7643 m3

Harga Rp. 8.416.932.984

3.2.2. Tangki H3PO4 (T-02)

Fungsi Menyimpan H3PO4 selama 14 hari

Jenis Silinder tegak dengan elliptical dished

Head

Jumlah 1 buah


1 atm

Bahan Stainless steel SA 209 Grade C

Dimensi

Diameter 6,0957 m

Tinggi 3,6574 m

Tebal Head 0,5 in

24

3

3.2.3. Tangki CH3OH (T-03)

Fungsi Menyimpan CH3OH selama 14 hari


head

Jumlah 1 buah


1 atm


Dimensi

Diameter 30,4785 m

Tinggi 10,9723 m

Tebal Head 1,25 in

Tebal bottom 1,25 in

Jenis Head Elliptical dished head

Volume 2.366,6662 m3

Harga Rp.2.515.911.891

3.2.4. Tangki HCl (T-04)

Fungsi Menyimpan HCl selama 14 hari


Head

Jumlah 1 buah


1 atm


Tebal bottom 0,5 in

Jenis Head Ellipti cal dished head

Volume 3,0655 m3

Harga Rp. 7. 73.864.750

25

Dimensi

Diameter 18,1227 m

Tinggi 7,3148 m

Tebal Head 1,5 in

Tebal bottom 1,5 in


Volume 119,5901 m3

Harga Rp. 204.517.014

3.2.5. Gudang Penyimpanan NaOH (G-01)

Fungsi Menyimpan NaOH selama 14 hari

Jenis Prisma segi empat beraturan

Jumlah 1 buah


1 atm

Bahan Beton

Dimensi

Panjang 4,5575 m

Tinggi 2,2787 m

Lebar 4,5575 in

Kapasitas 47,3314 m3

Harga Rp. 2.997.232.106

3.2.6. Tangki Biodiesel (T-05)

Fungsi Menyimpan biodiesel selama 14 hari


Head

Jumlah 1 buah


1 atm

26


Dimensi

Diameter 25,0343 m

Tinggi 9,3878 m

Tebal Head 1,5 in

Tebal bottom 1,5 in


Volume 4.619,27 m3

Harga Rp. 6.648.566.041

3.2.7. Tangki Gliserol (T-06)

Fungsi Menyimpan gliserol selama 14 hari

Jenis Tangki silinder tegak dengan flat bottom

dan atap berbentuk conical roof

Jumlah 1 buah


1 atm


Dimensi

Diameter 10,6648 m

Tinggi 5,4861 m

Tebal Head 1,5 in

Tebal bottom 1,5 in

Jenis Head Conical head

Volume 456,9151 m3

Harga Rp. 2.997.232.106

3.2.8. Mixer (M-01)

Fungsi Mencampurkan NaOH dan H2O

sebelum diumpan ke Reaktor

27

Jenis Tangki berpengaduk

Tutup ellipsoidal

Silinder tegak

Jumlah 1 buah


1 atm


Dimensi

Diameter 0,5126 m

Tinggi 0,8970 m

Pengaduk

Jenis Turbin vertical blade (6 blades)

Jumlah baffle 6 buah

Diameter 0,4495 m

Lebar baffle 0,1124 m

Efisiensi 80%

Daya motor 0,75 HP

Volume 0,8115 m3

Harga Rp. 899.169,631

3.2.9. Degummer (DG-01)

Fungsi Mengikat kotoran CPO dengan H3PO4

Jenis Silinder tegak

Tutup ellipsodial

Jumlah 1 buah


1 atm


Dimensi

Diameter 1,71 m

28

Tinggi 2,563 m

Pengaduk

Jenis Flat blade impeller turbin


Diameter 0,6054 m


Efisiensi 80%

Daya motor 10 HP

Volume 5,6021 m3

Harga Rp. 169.255.460

3.2.10. Washing Tower (WT-01)

Fungsi Mencuci produk degummer

Jenis Silinder tegak dengan tutup ellipsodial

Jumlah 1 buah


1 atm


Dimensi

Diameter 21,73 m

Tinggi 31,59 m

Pengaduk



Diameter 0,7472 m


Efisiensi 80%

Daya motor 10 HP

Volume 13.435,798 m3

Harga Rp. 2.152.206.590

29

3.2.11. Washing Tower (WT-02)

Fungsi Mencuci produk atas decanter 2

Jenis Silinder tegak dengan tutup ellipsodial

Jumlah 1 buah


1 atm


Dimensi

Diameter 22,51 m

Tinggi 33,76 m

Pengaduk



Diameter 0,7472 m


Efisiensi 80%

Daya motor 10 HP

Volume 12.767,089 m3

Harga Rp. 2.152.206.590

3.2.12. Decanter (DC-01)

Fungsi Memisahkan CPO dari gum dan air

Jenis Silinder vertikal

Jumlah 1 buah


1 atm


Dimensi

Diameter 4,2060 m

Tinggi 8,4120 m

30

Waktu tinggal 27 menit

Harga Rp. 1.285.942.757


Fungsi Memisahkan biodiesel dari produk

netralizer

Jenis Silinder vertikal

Jumlah 1 buah


1 atm


Dimensi

Diameter 1,9785 m

Tinggi 3,9570 m

Waktu tinggal 2,15 menit

Harga Rp. 347.161.350


Fungsi Memisahkan gliserol dari biodiesel

Jenis Silinder vertical

Jumlah 1 buah


1 atm


Dimensi

Diameter 3,9568 m

Tinggi 7,9136 m

Waktu tinggal 18,61 menit

Harga Rp. 783.530.616

31

3.2.15. Reaktor Esterifikasi (R-01/02)

Fungsi Mereaksikan FFA dengan CH3OH

dengan katalis HCl

Jenis Reaktor alir tangki berpengaduk

Jumlah 2 buah

Kondisi operasi 60oC (isothermal)

1 atm


Dimensi

Diameter 2,75 m

Tinggi 5,504 m

Jenis head Flanged disk head (torispherical)

Jaket pendingin

Diameter 3,645 m

Pengaduk


Jumlah blade 6 buah


Jenis Flat blade turbine impeller

Jumlah 1 buah

Diameter 0,91 m

Tenaga 15 HP

Jumlah putaran 100 rpm

Harga Rp. 7.729.332.677

3.2.16. Reaktor Tranesterifikasi (R-03 dan R-04)

Fungsi Mereaksikan trigliserida dengan

CH3OH dengan katalis NaOH


Jumlah 2 buah

32

Kondisi operasi 60oC (isothermal)

1 atm


Dimensi

Diameter 2,35 m

Tinggi 4,69 m


Jaket pendingin

Diameter 3,9 m

Pengaduk


Jumlah blade 6 buah


Jenis

Flat blade turbine impeller

Jumlah 1 buah

Diameter 0,909 m

Tenaga 15 HP

Jumlah putaran 100 rpm

Harga Rp. 6.883.055.377

3.2.17. Neutralizer (NT-01)

Fungsi Menetralkan HCl sisa reaksi esterifikasi

dengan NaOH


Jumlah 1 buah


1 atm


33

Dimensi

Diameter 1,742 m

Tinggi 2,612 m


Pengaduk


Jumlah blade 6 buah

Lebar baffle 0,12 m


Jumlah 1 buah

Diameter 0,605 m

Tenaga 425 HP

Harga Rp. 1.909.342.636

3.2.18. Neutralizer (NT-02)

Fungsi Menetralkan NaOH sisa reaksi

transesterifikasi dengan HCl


Jumlah 1 buah


1 atm


Dimensi

Diameter 1,811 m

Tinggi 2,716 m


Pengaduk


Jumlah blade 6 buah


34


Jumlah 1 buah

Diameter 0,604 m

Tenaga 75 HP

Harga Rp. 1.909.413.159

3.2.19. Bucket Elevator (BE-01)

Fungsi Mengangkut NaOH dari G-01 menuju

M-01

Jenis Supercapacity continuous bucket

Bahan Malleable iron

Jumlah 1 unit


1 atm

Kapasitas 280,044 kg/jam

Dimensi

Tinggi elevator 7,62 m

Ukuran bucket 8 x 5(1/2) x 7(3/4) in3

Jarak antar bucket 0,203 m

Kecepatan 225 ft/min

Kecepatan putaran 68,6 rpm

Lebar belt 0,1778 m

Daya motor 0,5 HP

Harga Rp. 282.092.433

3.2.20. Heater (HE-01)

Fungsi

Tekanan

Meningkatkan suhu CPO dari 30oC

hingga 60oC

1 atm

Jenis Double pipe heat exchanger


35

Jumlah

Luas Transfer Panas

1 Buah

12,7062 𝑓𝑡2

Dimensi pipe

Nps

Sch No

1 ¼

40

Pressure drop 0,0113 psi

Dimensi annulus

Nps

Sch No

2

40


Koef. transfer panas (Uc)

202,508 btu/jam.ft2.F

Koef. transfer panas (Ud) 40,0993 btu/jam.ft2.F

Rd 0,0204

Harga

Jumlah Hairpin

Rp. 37.024.631

2

3.2.21. Heater (HE-02)

Fungsi

Tekanan

Meningkatkan suhu H3PO4 dari 30oC

hingga 60oC

1 atm



Jumlah

Luas Transfer Panas

1 buah

0,0187 𝑓𝑡2

Dimensi pipe

Nps

Sch No

1 ¼

40


36

Dimensi annulus

Nps 2

Sch No 40





Rd 0,191

Harga

Jumlah Hairpin

Rp. 37.024.631

1

3.2.22. Heater (HE-03)

Fungsi Tekanan

Meningkatkan suhu CPO output

decanter dari 40oC hingga 60oC

1 atm



Jumlah

Luas Transfer Panas

1 buah

9,1141 𝑓𝑡2

Dimensi pipe

Nps

Sch No

1 1/4

40


Dimensi anulus


Nps

Sch No

2

40




Rd 0,191

37

Harga

Jumla Hairpin

Rp. 655.864.907

1

3.2.23. Heater (H-04)

Fungsi Tekanan

Meningkatkan suhu CH3OH hingga

60oC

1 atm



Jumlah

Luas Transfer Panas

1 buah

1,2006 𝑓𝑡2

Dimensi pipe

Nps

Sch No

Pressure drop

1 ¼

40

0,0097 psi

Dimensi anulus

Nps

Sch No

2

40





Rd 0,0222

Harga

Jumlah Hairpin

Rp. 23.801.549

2

3.2.24. Heater (HE-05)

Fungsi Meningkatkan suhu HCl hingga 60oC

Tekanan 1 atm


38


Jumlah

Luas Transfer Panas

1 buah

0,0810 𝑓𝑡2

Dimensi pipe

Nps

Sch No

1 1/4

40


Dimensi anulus

Nps

Sch No

1

40





Rd 0,0205

Harga

Jumlah Hairpin

Rp. 21.156.932

1

3.2.25. Heater (HE-06)

Fungsi Meningkatkan suhu dari R-01 ke M-02

hingga 60oC

Tekanan 1 atm



Jumlah

Luas Transfer Panas

Dimensi pipe

1 buah

0,5561𝑓𝑡2

Nps

Sch No

1 1/4

40


Dimensi anulus

39

Nps

Sch No

2

40



205.5454 btu/jam.ft2.F


Rd 0,0097

Harga

Jumlah Hairpin

Rp. 22.920.010

1

3.2.26. Heater (HE-07)

Fungsi Tekanan

Meningkatkan suhu dari R-01 ke M-02

hingga 60oC

1 atm



Jumlah

Luas Tranasfer Panas

1 buah

0,5581𝑓𝑡2

Dimensi pipe

Nps

No Sch

1 ¼

40


Dimensi anulus

Nps

No Sch

2

40


Koef. transfer panas (Uc) 240,9882 btu/jam.ft2.


Rd 0,0097

Harga

Jumlah Hairpin

Rp. 22.920.010

5

40

3.2.27. Cooler (CO-01)

Fungsi Menurunkan dari Washing Tower (WT-

01) masuk ke dalam Decanter


Bahan

Tekanan

Stainless steel SA 209 Grade C

1 atm

Jumlah

Luas Transfer Panas

1 buah

62,9395 𝑓𝑡2

Dimensi pipe

Nps

Sch No

1 1/4

40


Dimensi anulus

Nps

Sch No

2

40



1.722,3915 btu/jam.f


Rd

Harga

Jumlah Hairpin

0,0204

Rp. 26.446.165

5

41

3.2.28. Cooler (CO-02)

Fungsi Menurunkan suhu dari Netralizer (NT-

02) sebelum masuk kedalam decanter

H2O.


Bahan

Tekanan

Stainless steel SA 209 Grade C

1 atm

Jumlah

Luas Transfer Panas

1 buah

30,1059 𝑓𝑡2

Dimensi pipe

Nps

Sch No

1 ¼

40


Dimensi anulus

Nps

Sch No

2

40



1.799,7672 btu/jam.ft2.F


Rd 0,0089

Harga

Jumlah Hairpin

Rp. 24.683.087

2

3.2.29. Pompa (P-01)

Fungsi Mengalirkan CPO dari T-01 menuju

HE-01

Jenis Centrifugal pump

Kapasitas 49,3053 gallon/min

Head 3,2931 m

42

Tenaga 0,17 HP

Putaran standar 2.900 rpm

Putaran spesifik 8.330,0255 rpm

Harga

Jumlah

Rp. 102.258.50

2

3.2.30. Pompa (P-02)

Fungsi Mengalirkan H3PO4 dari T-02 menuju

HE-02



Head 3,2895 m

Tenaga 0.05 HP


Putaran spesifik 221,0592 rpm

Harga

Jumlah

Rp. 148.098.526

2

3.2.31. Pompa (P-03)

Fungsi Mengalirkan campuran dari DG-01

menuju WT-01



Head 3,3186 m

Tenaga 0,17 HP



Harga

Jumlah

Rp. 102.258.506

2

43

3.2.32. Pompa (P-04)

Fungsi Mengalirkan air dari tangki utilitas

menuju WT-01



Head 6,9205 m

Tenaga 0,05 HP



Harga

Jumlah

Rp. 63.470.796

2

3.2.33. Pompa (P-05)

Fungsi Mengalirkan campuran dari WT-01

menuju CO-01



Head 3,3209 m

Tenaga 0,17 HP



Harga

Jumlah

Rp. 102.258.506

2

3.2.34. Pompa (P-06)

Fungsi Mengalirkan CPO dari DC-01 menuju

HE-03



Head 3,2625 m

44

Tenaga 0,17 HP



Harga

Jumlah

Rp. 102.258.506

2

3.2.35. Pompa (P-07)

Fungsi Mengalirkan CH3OH dari T-03 menuju

R-01



Head 8,5365 m

Tenaga 0,05 HP

Putaran standard 2.900 rpm


Harga

Jumlah

Rp. 63.470.796

2

3.2.36. Pompa (P-08)

Fungsi Mengalirkan HCl dari T-04 menuju R-

01



Head 7,5953 m

Tenaga 0,05 HP



Harga

Jumlah

Rp. 63.470.796

2

45

3.2.37. Pompa (P-09)

Fungsi Mengalirkan campuran dari R-01

menuju NT-01



Head 3,2916 m

Tenaga 0,05 HP



Harga

Jumlah

Rp. 63.470.796

2

3.2.38. Pompa (P-10)

Fungsi Mengalirkan campuran dari M-01

menuju NT-01



Head 17,4841 m

Tenaga 0,05 HP



Harga

Jumlah

Rp. 102.258.506

2

3.2.39. Pompa (P-11)

Fungsi Mengalirkan campuran dari N-01

menuju R-02



Head 3,0588 m

46

Tenaga 0,05 HP

Putaran standard 2.900 rpm


Harga

Jumlah

Rp. 74.049.262

2

3.2.40. Pompa (P-12)

Fungsi Mengalirkan campuran dari M-01

menuju R-02



Head 0,001 m

Tenaga 0,25 HP



Harga

Jumlah

Rp. 66.996.952

2

3.2.41. Pompa (P-13)

Fungsi Mengalirkan CH3OH dari NT-01

menuju CO-01



Head 3,1495 m

Tenaga 0,08 HP



Harga

Jumlah

Rp. 105.784.662

2

47

3.2.42. Pompa (P-14)

Fungsi Mengalirkan HCL dari T-03 menuju

NT-02



Head 4,3244 m

Tenaga 0,05 HP


Putaran spesifik 84,.9901 rpm

Harga

Jumlah

Rp. 105.784.662

2

3.2.43. Pompa (P-15)

Fungsi Mengalirkan CH3OH dari T-03 menuju

M-03



Head 3,2033 m

Tenaga 0,5 HP



Harga

Jumlah

Rp. 74.049.262

2

3.2.44. Pompa (P-16)

Fungsi Mengalirkan campuran dari NT-02

menuju CO-02



Head 3,0004 m

48

Tenaga 0,25 HP



Harga

Jumlah

Rp. 105.784.662

2

3.2.45. Pompa (P-17)

Fungsi Mengalirkan campuran dari DC-02

menuju WT-02



Head 3,5444 m

Tenaga 0,25 HP



Harga

Jumlah

Rp. 105.784.662

2

3.2.46. Pompa (P-18)


menuju T-06



Head 3,0113 m

Tenaga 0,17 HP


Putaran spesifik 9.275,4821rpm

Harga

Jumlah

Rp. 105.784.662

2

49

3.2.47. Pompa (P-19)

Fungsi Mengalirkan campuran dari WT-02

menuju DC-03



Head 3,008 m

Tenaga 0,17 HP



Harga

Jumlah

Rp. 169.255.460

2

3.2.48. Pompa (P-20)


menuju T-06



Head 3,4037 m

Tenaga 0,17 HP



Harga

Jumlah

Rp. 105.784.662

2

3.2.1 Analisa Kebutuhan Bahan Baku

Analisis kebutuhan bahan baku berkaitan dengan ketersediaan bahan

baku terhadap kebutuhan kapasitas pabrik. Bahan baku minyak kelapa sawit

mentah diperoleh dari salah satu pabrik pengolahan minyak kelapa sawit yang

terdapat di provinsi Kalimantan Timur, tepatnya di kabupaten Kutai.

Sedangkan methanol diperoleh dari PT. Kaltim Methanol Industry, Bontang,

50

Kalimantan Timur. Bahan baku pembuatan biodiesel dengan proses

esterifikasi dan proses tranesterifikasi terdiri dari minyak kelapa sawit

mentah, CH3OH, H3PO4 , NaOH dan HCl. Berikut adalah tabel kebutuhan

bahan baku.

Table 3.1 Kebutuhan Bahan Baku

Komponen Kebutuhan (ton/tahun)

Minyak kelapa sawit 81.028,9685

CH3OH 39.260,1352

H3PO4 81,02897

NaOH 1.980,3107

HCl 180,4559

3.2.2 Analisa Kebutuhan Alat Proses

Analisis kebutuhan peralatan proses meliputi kemampuan peralatan

untuk proses dan umur atau jam kerja peralatan dan perawatannya. Dengan

adanya analisis kebutuhan peralatan proses maka akan dapat diketahui

anggaran yang diperlukan untuk peralatan proses, baik pembelian maupun

perawatannya.

BAB IV PERANCANGAN PABRIK

4.1. Lokasi Pabrik

Ketepatan pemilihan lokasi suatu pabrik harus direncanakan dengan baik dan

tepat. Kemudahan dalam pengoperasian pabrik dan perencanaan di masa depan

merupakan faktor – faktor yang perlu mendapat perhatian dalam penetapan lokasi

suatu pabrik. Faktor-faktor penentuan lokasi pabrik adalah sebagai berikut:

4.1.1. Faktor-Faktor Utama

1. Letak sumber bahan baku

Suatu pabrik sebaiknya didirikan didaerah yang dekat dengan sumber bahan

baku untuk memudahkan pengadaan dan transportasi bahan baku. Hal-hal

yang perlu ditinjau mengenai bahan baku ini adalah sebagai berikut:

a. Jarak pabrik dengan sumber bahan baku

b. Kapasitas sumber

c. Cara penanganan bahan baku tersebut

d. Kemungkinan mendapatkan sumber bahan baku lain

2. Tenaga listrik dan bahan baku

Dalam pendirian suatu pabrik, tenaga listrik dan bahan bakar adalah faktor

penunjang yang paling penting. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam

pengadaan tenaga listrik dan bahan bakar adalah:

a. Kemungkinan pengadaan tenaga listrik dan bahan bakar di

lokasi pabrik untuk sekarang dan masa yang akan datang

b. Harga bahan bakar yang digunakan

51

52

3. Sumber air

Air merupakan kebutuhan yang sangat penting dalam suatu industri kimia.

Air digunakan untuk kebutuhan media pendingin, air umpan boiler, air

sanitasi dan kebutuhan lainnya. Untuk memenuhi kebutuhan pabrik, air dapat

diperoleh melalui dua sumber:

a. Dari sumber langsung (sungai maupun air tanah)

b. Dari instalasi penyediaan air

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penyediaan air adalah:

a. Kapasitas sumber air

b. Kualitas sumber air

c. Jarak sumber air dari lokasi pabrik

d. Pengaruh musim terhadap kemampuan penyediaan air sesuai

dengan kebutuhan rutin pabrik

e. Polusi air tidak melebihi ambang batas yang ditetapkan

4. Iklim alam sekitar

Hal-hal yang perlu diperhatikan pada faktor ini adalah:

a. Keadaan lingkungan alam yang sulit akan memperbesar biaya

konstruksi pembangunan pabrik

b. Keadaan angin (kecepatan dan arahnya) pada situasi terburuk

yangpernah terjadi pada suatu tempat tersebut diperkirakan tidak

akan mengganggu jalannya proses produksi

c. Kemungkinan terjadinya gempa

d. Pengaruh alam terhadap perluasan di masa mendatang

53

5. Pemasaran

Sebaiknya lokasi pabrik dekat dengan pemasarannya. Hal-hal yang perlu

diperhatikan mengenai pemasaran ini adalah sebagai berikut:

a. Daerah pemasaran produk

b. Pengaruh dan jumlah saingan yang ada

c. Kemampuan daya serap pasar

d. Jarak pemasaran dari lokasi pabrik dengan daerah yang dituju

e. Sistem pemasaran yang dipakai

4.1.2. Faktor Khusus

1. Transportasi

Masalah pengangkutan (transportasi) perlu diperhatikan agar kelancaran

suplai bahan baku dan pemasaran produk dapat terjamin dengan biaya

operasi serendah mungkin dan dalam waktu singkat. Fasilitas-fasilitas

yang perlu diperhatikan:

a. Jalan raya yang dapat dilalui mobil dan angkutan darat lainnya

b. Sungai atau laut yang dapat dilalui perahu maupun kapal

c. Pelabuhan laut dan lapangan udara yang terdekat dengan lokasi

pabrik

2. Tenaga kerja

Kebutuhan tenaga kerja baik secara tenaga kasar maupun tenaga ahli

berpengaruh terhadap kinerja dan kelancaran dari perusahaan.Tingkat

pendidikan masyarakat dan tenaga kerja juga menjadi pendukung

pendirian pabrik ini. Hal-hal yang perlu diperhatikan:

54

a. Kemungkinan untuk mendapatkan tenaga kerja yang

diinginkan

b. Pendidikan/keahlian tenaga kerja yang tersedia

c. Tingkat/penghasilan tenaga kerja disekitar lokasi pabrik

d. Adanya ikatan perburuhan (peraturan perburuhan)

e. Terdapatnya lokasi untuk lembaga training tenaga kerja

3. Limbah pabrik

Buangan pabrik harus mendapat perhatian yang cermat,

terutamadampaknya terhadap kesehatan masyarakat sekitar lokasi pabrik.

Hal-halyang perlu diperhatikan adalah:

a. Cara menangani limbah tersebut agar tidak menimbulkan

pencemaran terhadap lingkungan

b. Biaya yang diperlukan untuk menangani masalah polusi bagi

lingkungan

4. Undang-undang dan peraturan yang berlaku

Hal-hal yang perlu diperhatikan:

a. Ketentuan-ketentuan mengenai daerah industri

b. Ketentuan-ketentuan jalan umum bagi industri di daerah yang

bersangkutan

c. Perpajakan dan asuransi

5. Pengendalian terhadap bahaya banjir dan kebakaran

Hal-hal yang perlu diperhatikan:

a. Lokasi pabrik harus jauh dari lokasi perumahan penduduk

55

b. Lokasi pabrik diusahakan tidak berada di lokasi rawan banjir

6. Masalah lingkungan

Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah:

a. Apakah daerah pedesaan atau perkotaan

b. Fasilitas rumah, sekolah dan ibadah

c. Tempat rekreasi dan kesehatan

Berdasarkan pertimbangan diatas, maka ditentukan rencana pendirian

pabrik biodiesel ini berlokasi di daerah kabupaten Bontang, Kalimantan

Timur. Faktor – faktor yang menjadi dasar pertimbangan dalam menentukan

lokasi pabrik adalah sebagai berikut:

1. Penyediaan bahan baku

Sumber bahan baku merupakan salah satu faktor penting yang

mempengaruhi pemilihan lokasi pabrik. Untuk menekan biaya penyediaan

bahan baku, maka pabrik biodiesel didirikan di dekat penghasil utama bahan

baku biodiesel (minyak kelapa sawit mentah) yaitu PT. Triputro Argo

Persada region Kalimantan Timur dengan kapasitas 281,000 ton per tahun.

2. Pemasaran produk

Daerah Kalimantan Timur juga merupakan salah satu area industri

perminyakan yang paling berkembang pesat di Indonesia. Hal ini

menjadikan daerah kalimantan timur merupakan pasar yang baik untuk

produk methyl ester (biodiesel). Untuk pemasaran hasil produk bisa

melewati jalur darat maupun jalur darat. Biodiesel yang dihasilkan bisa

56

dipasarkan ke beberapa PT. Pertamina yang terdapat di kabupaten Bontang

sendiri ataupun di sekitaran area Kalimantan Timur. Karena dengan

sehubungan PT. Pertamina ingin mensukseskan program biodiesel untuk

Indonesia. Karena sifatnya yang ramah lingkungan dan dapat diperbarui.

3. Utilitas

Penyediaan air untuk utilitas mudah dan murah karena kawasan ini dekat

dengan sungai dan laut. Sarana yang lain seperti bahan bakar dan listrik

dapat diperoleh dengan mudah karena dekat dengan Pertamina dan PLTU.

4. Transportasi

Sarana transportasi untuk keperluan pengangkutan bahan baku dan

pemasaran produk dapat ditempuh melalui jalur darat maupun laut.

Pelabuhan dapat dijadikan tempat berlabuh untuk kapal yang mengangkut

bahan baku maupun produk. Dengan tersedianya sarana baik darat maupun

laut maka diharapkan kelancaran kegiatan proses produksi, serta kelancaran

pemasaran baik pemasaran di dalam pulau maupun di luar pulau.

5. Tenaga kerja

Tenaga kerja yang dibutuhkan pada pabrik ini meliputi tenaga kerja terdidik,

terampil maupun tenaga kasar. Tenaga kerja tersebut dapat diperoleh dari

daerah sekitar lokasi pabrik maupun dari luar daerah. Kebutuhan tenaga

kerja baik secara tenaga kasar maupun tenaga ahli berpengaruh terhadap

kinerja dan kelancaran dari perusahaan. Tingkat pendidikan dan tenaga

kerja juga menjadi pendukung pendirian pabrik ini.

57

6. Keadaan iklim

Lokasi yang dipilih merupakan lokasi yang cukup stabil karena memiliki

iklim rata-rata yang cukup baik. Seperti daerah lain di Indonesia yang

beriklim tropis dengan temperatur udara berkisar 25oC – 30oC. Bencana

alam seperti gempa bumi, tanah longsor maupun banjir besar jarang terjadi

sehingga operasi pabrik dapat berjalan lancar.

7. Faktor penunjang lainnya

Kawasan kabupaten Bunyu, Kalimantan Timur dalam kondisi saat ini

memang sudah terkenal sebagai kawasan industri perminyakan. Karena

terdapat beberapa perusahaan, bahkan perusahaan asing yang bertempat di

kawasawan tersebut. Sehingga faktor-faktor pendukung di area Bunyu pasti

sudah diperhitungkan sebelumnya.

Gambar 4.1 Lokasi Pabrik

4.2. Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik adalah tempat kedudukan dari bagian-bagian pabrik

yang meliputi tempat bekerjanya karyawan, asrama karyawan, tempat

peralatan, tempat penyimpanan bahan baku dan produk, dan sarana lain

seperti utilitas, taman dan tempat parkir. Secara garis besar lay-out pabrik

dibagi menjadi beberapa daerah utama, yaitu:

58

4.3.1. Daerah Administrasi/Perkantoran dan Laboratorium

Daerah administrasi merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang

mengatur kelancaran operasi. Laboratorium sebagai pusat pengendalian

kualitas bahan yang akan diproses serta produk yang akan yang dijual.

4.3.2. Daerah Proses dan Ruang Kontrol

Merupakan daerah tempat alat-alat proses diletakkan dan proses berlangsung.

Ruang control sebagai pusat pengendalian berlangsungnya proses.

4.3.3. Daerah Pergudangan Umum, Bengkel dan Garasi.

Merupakan daerah tempat berlangsungnya perbaikan alat-alat proses.

4.3.4. Daerah Utilitas dan Power Station

Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan air dan tenaga listrik

dipusatkan. Adapun perincian luas tanah sebagai bagunan pabrik dapat dilihat pada

tabel di bawah ini:

Tabel 4.1 Perincian Dimensi Tanah dan Bangunan

No. Nama Bangunan Luas (m²)

1. Pos penjagaan 9

2. Kantor keamanan 24

3. Kantin 180

4. Koperasi karyawan dan serikat kerja 100

5. Poliklinik 120

6. Kantor Pusat 450

7. Area parkir 415

8. Taman 70

9. Sarana ibadah 192

10. sarana olahraga 100

11. Laboratorium dan pengendalian mutu 192

59

Tabel 4.1 Tabel rincian area bangunan pabrik

No Nama Bangunan Luas (m²)

12 Kantor teknik dan produksi 308

13 Loker room karyawan 168

14 Ruang timbang truck 72

15 Gudang alat 220

16 Pemadam kebakaran 224

17 Area utilitas 340

18 Area pengolahan air 500

19 Area proses 3702,2717

20 Ruang kontrol 160

21 Area penyimpanan bahan 600

22 Bengkel 288

23 Mess 576

24 Area perluasan pabrik 2.200

25 Jalan dalam pabrik 4.050

Total 15.260

60

Gambar 4.2 area bangunan pabrik (skala 1:1000)

4.3. Tata Letak Alat Proses

Dalam perancangan tata letak peralatan proses pada pabrik ada beberapa hal

yang perlu diperhatikan, yaitu:

4.6.1. Aliran Bahan Baku Proses

Jalannya aliran bahan baku dan produk yang tepat akan memberikan

keuntungan ekonomis yang besar, serta menunjang kelancaran dan keamanan

produksi.

61

4.6.2. Aliran Udara

Aliran udara di dalam dan sekitar area proses perlu diperhatikan kelancarannya.

Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya stagnasi udara pada suatu tempat

berupa penumpukan atau akumulasi bahan kimia berbahaya yang dapat

membahayakan keselamatan pekerja, selain itu perlu juga memperhatikan arah

hembusan angin.

4.6.3. Pencahayaan

Penerangan seluruh pabrik harus memadai. Pada tempat-tempat proses yang

berbahaya atau berisiko tinggi harus diberi penerangan tambahan.

4.6.4. Lalu Lintas Manusia dan Kendaraan

Dalam perancangan lay out peralatan, perlu diperhatikan agar pekerja dapat

mencapai seluruh alat proses dengan cepat dan mudah agar apabila terjadi gangguan

pada alat proses dapat segera diperbaiki, selain itu keamanan pekerja selama

menjalankan tugasnya perlu diprioritaskan.

4.6.5. Pertimbangan Ekonomi

Dalam menempatkan alat-alat proses pada pabrik diusahakan agar dapat

menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran serta keamanan produksi pabrik

sehingga dapat menguntungkan dari segi ekonomi.

4.6.6. Jarak Antar Alat Proses

Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi, sebaiknya

dipisahkan dari alat proses lainnya, sehingga apabila terjadi ledakan atau kebakaran

pada alat tersebut, tidak membahayakan alat-alat proses lainnya.

62

Gambar 4.3 tata letak alat proses (skala 1:400)

63

4.4. Alir Proses Material

4.4.1. Neraca Massa

4.4.6.1. Neraca Massa Total

Tabel 4.2 Neraca Massa Total

Komponen Masuk

(kg/jam) Keluar (kg/jam)

Trigliserida 9.617,0740 471,1905

FFA 613,8558 30,0760

CH3OH 4.957,0878

H3PO4 10,2309

HCl 228,1608

NaOH 250,0392

H2O 573,2386 467,2217

RCOOCH3 9.599,7436

Gliserol 1.021,8870

NaCl 365,6824

Total 16.249,6877 16.249,6877

4.4.6.2. Degummer (DG-01)

Tabel 4.3 Neraca Massa Degummer (DG-01)

Senyawa

Input (kg/jam) Output

(kg/jam)

Arus 3 Arus 6 Arus 7

CPO 10.230,9304 0,0000 10.228,8842

H3PO4 0,0000 10,2309 0,0000

H2O 0,0000 1,8055 1,8055

Gum 0,0000 0,0000 12,2771

Total 10.242,9668 10.242,9668

64

4.4.6.3. Washing Tower (WT-01)

Tabel 4.4 Neraca Massa Washing Tower (WT-01)

Senyawa


(kg/jam)


CPO 10.228,8842 0.0000 10.228,8842

H2O 1,8055 512,1483 513,9538

Gum 12,2771 0,0000 12,2771

Total 10.755,1151 10.755,1151

4.4.6.4. Decanter (DC-01)

Tabel 4.5 Neraca Massa Decanter (DC-01)

Senyawa

Input

(kg/jam) Output (kg/jam)


CPO 10.228,8842 102,2888 10.126,5953

H2O 513,9538 513,9538 0,0000

Gum 12,2771 12,2771 0,0000

Total 10.755,1151 10.755,1151

4.4.6.5. Reaktor Esterifikasi (R-01)

Tabel 4.6 Neraca Massa Reaktor Esterifikasi (R-01)

Senyawa Input (kg/jam) Output (kg/jam)

Arus 16 Arus 19/22 Arus 23

H2O 0,0000 54,6001 95,1856

CH3OH 0,0000 455,6968 383,5448

HCl 0,0000 22,7848 22,7848

RCOOCH3 0,0000 0,0000 608,7824

Free Fatty Acid

607,5957

0,0000

30,3798

Trigliserida 9.518,9996 0,0000 9518,9996

Total 10.659,6771 10.659,6771

65

4.4.6.6. Mixer (M-01)

Tabel 4.7 Neraca Massa Mixer (M-02)

Senyawa


(kg/jam)

Arus 26 Arus 25 Arus 28/31

NaOH 0,0000 250,0392 250,0392

H2O 125,019,6183 0,0000 125,0196

Total 375,0589 375,0589

4.4.6.7. Netralizer (N-01)

Tabel 4.8 Neraca Massa Netralizer (N-01)

Senyawa Input (kg/jam) Output (kg/jam)


H2O 95,1856 125,0196 231,4416

CH3OH 383,5448 0,0000 383,5448

HCl 22,7848 0,0000 0,0000

RCOOHCH3 608,7824 0,0000 608,7824

Free Fatty Acid

30,3798

0,0000

30,3798

Trigliserida 9.518,9996 0,0000 9.518,9996

NaOH 0,0000 24,9697 0,0000

NaCl 0,0000 0,0000 36,5182

Total 10.809,6664 10.809,6664

66

4.4.6.8. Reaktor Transesterifikasi (R-03 dan R-04)

Tabel 4.9 Neraca Massa Reaktor Transesterifikasi (R-03 dan R-04)

Senyawa

Input (kg/Jam) Output

(kg/Jam)

Arus 30 Arus 36/33 Arus 37

H2O 231,4416 139,2183 370,6598

RCOOCH3 608,7824 0,0000 9.696,7107

Free Fatty Acid

30,3798

0,0000

30,3798

Trigliserida 9.518,9996 0,0000 475,9500

CH3OH 383,5448 4.501,3910 244,2468

NaOH 0,0000 225,0695 225,0695

Gliserol 0,0000 0,0000 1.032,2091

NaCl 36,51817 0,0000 36,51817

Total 15.638,8270 15.638,8270


Tabel 4.10 Neraca Massa Netralizer (N-02)

Senyawa

Input (kg/Jam) Output

(kg/Jam)


H2O 370.6598 0.0000 471.9411

CH3OH 3.751,1592 0.0000 3751.1592

RCOOCH3 9.696,7107 0.0000 9696.7107

Free Fatty Acid 30,3798 0.0000 30.3798

Trigliserida 475,9500 0.0000 475.9500

NaOH 225,0695 0.0000 0.0000

Gliserol 1.032.2091 0.0000 1.032.2091

HCl 0.0000 205.3760 0.0000

NaCl 36.5182 0.0000 365.6824

Total 15824.0323 15824.0323

67

4.4.6.10. Decanter (DC-02)


Senyawa Input (kg/Jam) Output (kg/Jam)


CH3OH 3.751,1592 0,0000 3751,1592

RCOOCH3 9.696,7107 0,0000 9.696,7107

Free Fatty

Acid

30,3798 0,0000 30,3798

Trigliserida 475,9500 0,0000 475,9500

NaCl 365,6824 365,6824 0,0000

Gliserol 1.032,2091 1021,8870 10,3221

H2O 471,9411 4,7194 467,2217

Total 15.824,0323 15.824,0323


Tabel 4.12 Neraca Massa Washing Tower (WT-02)

Senyawa

Input (kg/Jam)

Output

(kg/Jam)


CH3OH 3.751,1592 0,0000 3.751,1592

RCOOHCH3 9.696,7107 0,0000 9.696,7107

Free Fatty Acid

30,3798

0,0000

30,3798

Trigliserida 475,9500 0,0000 475,9500

Gliserol 10,3221 0,0000 10,3221

H2O 4,7194 698,4621 703,1815

Total 14.667,7032 14.667,7032

68

4.4.6.12. Decanter (DC-03)


Senyawa Input (kg/Jam) Output (kg/Jam)


CH3OH 3.751,1592 3.751,1592 0

RCOOCH3 9.696,7107 96,9671 9.599,7436

Free Fatty Acid

30,3798

0,3038

30,0760

Trigliserida 475,9500 4,7595 471,1905

Gliserol 10,3221 10,3221 0,0000

H2O 703,1815 703,1815 0,0000

Total 14.667,7032 14.667,7032

4.4.2. Neraca Panas

4.4.2.1. Degummer (DG-01)

Tabel 4.14 Neraca Panas Degummer (DG-01)

Komponen Input (kJ/Jam) Output

(kJ/Jam) Q1 Q2

Trigliserida 2.396,1694 2.396,1694

Free fatty acid 265,4622 265,4622

H3PO4 30,4389 30,4389

H2O 7,5319 7,5319

Total 2.699,6024 2.699,6024


Tabel 4.15 Neraca Panas Washing Tower (WT-01)

Komponen

Input (kJ/Jam) Output

(kJ/jam)

Q1 Q2 Q

Trigliserida 2.396,1694 0,0000 2.396,1694

Free Fatty Acid 265,4622 0,0000 265,4622

H2O 7,5319 2.136,5613 2.144,0933

Gum 36,5267 0,0000 36,5267

Total 4.842,2515 4.842,2515

69


Tabel 4.16 Neraca Panas Decanter (DC-01)

Komponen

Input

(kJ/jam) Output (kJ/jam)

Q1 (Kj/Jam) Q

(Kj/Jam) Q (Kj/Jam)

Trigliserida 2.396,1694 0 2.372,2077

FFA 265,4622 0 262,8076

H2O 2.144,0933 2.144,0933 0,0000

Gum 36,5267 36,5267 0

Total 4.842,2515 4.842,2515

4.4.2.4. Reaktor Esterifikasi (R-01)

Tabel 4.17 Neraca Panas Reaktor Esterifikasi (R-01 dan R-02)

Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)

∆H1 2.635,0152

∆H2 1.261,2641

∆H3 4.051,6079

∆HR 9.261,3846

Q 9.416,7132

Total 13.312,9924 13.312,9924

4.4.2.5. Mixer (M-01)

Tabel 4.18 Neraca Panas Mixer (M-01)

Komponen Input Output

Q (Kj/Jam) Q (Kj/Jam)

NaOH 418,9285 418,9285

H2O 521,5522 521,5522

Total 940,4807 940,4807


Tabel 4.19 Neraca Panas Netralizer (N-01)


ΔH1 3.532,1373

ΔH2 563,3877

ΔH3 4.657,1898

ΔHR 38,0195

Total 4.695,2093 4.695,2093

70



Komponen

Input

(kJ/Jam)

Output (kJ/Jam)

Q1 Q Q

CH3OH 147,6105 0 147,6105

RCOOCH3 4.054,8701 0,0000 4.054,8701

Free Fatty Acid 13,1404 0,0000 13,1404

Trigliserida 118,6104 0,0000 118,6104

NaCl 132,7366 132,7366 0

Gliserol 2.987,9756 2.958,0958 29.8798

H2O 682,7179 675,8907 3,1003

Total 8.137,6614 8.137,6614

4.4.2.8. Reaktor Transesterifikasi (R-03 dan R-04)

Tabel 4.21 Neraca Panas Reaktor Transesterifikasi (R-03 dan R-04)

Input

(kJ/Jam) Output (kJ/Jam)

∆H1 3.071,9693

∆H2 12.098,1439

∆H3 9.204,2642

∆HR 169.061,4487

Q 163.095,5998

Total 178.265,7130 178.265,7130


Tabel 4.22 Neraca Panas Netralizer (N-02)


ΔH1 26.020,7132 -

ΔH2 1.271,7253 -

ΔH3 - 29.887,0856

ΔHR -647,3687

Total 27.292,4385 27.292,4385

71


Tabel 4.23 Neraca Panas Washing Tower (WT-02)

Komponen

Input (kJ/Jam)

Output

(kJ/Jam)

Q1 Q2 Q

CH3OH 635,9876 0 635,9876

RCOOHCH3 4.054,8701 0 4.054,8701

Free Fatty Acid 13,1404 0 13,1404

Trigliserida 118,6104 0 118,6104

Gliserol 29,8797 0 29,8797

H2O 14,3911 2.182,0528 2.196,4439

Total 7.048,9321 7.048,9321

4.4.2.11. Decanter (DC-03)


Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)

Q1 Q2 Q3

RCOOCH3 3.041,1526 - -

FFA 9,8553 - 9,7567

Trigliserida 88,9578 - 88,0682

Gliserol 22,4098 22,4098 -

H2O 453,9615 453,9311 -

Total 3.616,3369 3.616,3369

Diagram Alir Kualitatif

Gambar 4.2 Diagram Alir Kualitatif

71

Diagram Alir Kuantitatif

Gambar 4.3 Diagram Alir Kuantitatif

72

73

4.5. Perawatan (Maintenance)

Maintenance berguna untuk menjaga saran atau fasilitas peralatan pabrik

dengan cara pemeliharaan dan perbaikan alat agar produksi dapat berjalan dengan

lancar dan produktifitas menjadi tinggi sehingga akan tercapai target produksi dan

spesifikasi produk yang diharapkan.

Perawatan preventif dilakukan setiap hari untuk menjaga dari kerusakan alat

dan kebersihan lingkungan alat. Sedangkan perawatan periodik dilakukan secara

terjadwal sesuai dengan buku petunjuk yang ada. Penjadwalan tersebut dibuat

sedemikian rupa sehingga alat-alat mendapat perawatan khusus secara bergantian.

Alat-alat berproduksi secara kontinyu dan akan berhenti jika terjadi kerusakan.

Perawatan alat - alat proses dilakukan dengan prosedur yang tepat. Hal ini dapat

dilihat dari penjadwalan yang dilakukan pada setiap alat. Perawatan mesin tiap-tiap

alat meliputi:

1. Overhead 1 x 1 tahun

Merupakan perbaikan dan pengecekan serta leveling atal secara keseluruhan

meliputi pembongkaran alat, pergantian bagian-bagian alat yang sudah rusak.

Kemudian kondisi alat dikembalikan seperti kondisi semula.

2. Repairing

Merupakan kegiatan maintenance yang bersifat memperbaiki bagian-bagian

alat. Hal ini biasanya dilakukan setelah pemeriksaan. Faktor-faktor yang

mempengaruhi maintenance:

a. Umur alat

Semakin tua umur alat semakin banyak pula perawatan yang harus

diberikan yang menyebabkan bertambahnya biaya perawatan.

b. Bahan baku

Penggunaan bahan baku yang kurang berkualitas akan meyebabkan

kerusakan alat sehingga alat akan lebih sering dibersihkan.

c. Tenaga manusia

Pemanfaatan tenaga kerja terdidik, terlatih dan berpengalaman akan

menghasilkan pekerjaan yang baik pula.

73

74

4.6. Pelayanan Teknik (Utilitas)

Untuk mendukung proses dalam suatu pabrik diperlukan sarana penunjang

yang penting demi kelancaran jalannya proses produksi. Sarana penunjang

merupakan sarana lain yang diperlukan selain bahan baku dan bahan pembantu agar

proses produksi dapat berjalan sesuai yang diinginkan.

Salah satu faktor yang menunjang kelancaran suatu proses produksi didalam

pabrik yaitu penyediaan utilitas. Penyediaan utilitas ini meliputi:

1. Unit Penyediaan dan Pengolahan Air

2. Unit Pembangkit Steam

3. Unit Pembangkit Listrik

4. Unit Penyedia Udara Instrumen

5. Unit Penyediaan Bahan Bakar

6. Unit Pengolahan Limbah

4.8.1. Unit Penyediaan dan Pengolahan Air

4.6.1.1. Unit Penyediaan Air

Untuk memenuhi kebutuhan air suatu pabrik pada umumnya menggunakan air

sumur, air sungai, air danau maupun air laut sebagai sumbernya. Dalam

perancangan pabrik biodiesel ini, sumber air yang digunakan berasal dari air sungai

Bontang. Adapun penggunaan air sungai sebagai sumber air dengan pertimbangan

sebagai berikut:

1. Pengolahan air sungai relatif lebih mudah, sederhana dan biaya

pengolahan relatif murah dibandingkan dengan proses pengolahan air laut

yang lebih rumit dan biaya pengolahannya umumnya lebih besar.

2. Air sungai merupakan sumber air yang kontinuitasnya relatif tinggi,

sehingga kendala kekurangan air dapat dihindari.

3. Jumlah air sungai lebih banyak dibanding dari air sumur.

4. Letak sungai berada tidak jauh dari lokasi pabrik.

75

Air yang diperlukan di lingkungan pabrik digunakan untuk:

1. Air pendingin

Pada umumnya air digunakan sebagai media pendingin karena faktor-

faktor berikut:

a. Air merupakan materi yang dapat diperoleh dalam jumlah besar.

b. Mudah dalam pengolahan dan pengaturannya.

c. Dapat menyerap jumlah panas yang relatif tinggi persatuan volume.

d. Tidak mudah menyusut secara berarti dalam batasan dengan adanya

perubahan temperatur pendingin.

e. Tidak terdekomposisi.

2. Air umpan boiler (boiler feed water)

Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas dan disediakan

dengan excess 20%. Excess merupakan pengganti steam yang hilang

diperkirakan karena kebocoran transmisi 10% dan faktor keamanan

sebesar 20%. Air untuk keperluan ini harus memenuhi syarat-syarat agar

air tidak merusak boiler. Dari Perry’s edisi 6, hal 976 didapatkan air

umpan boiler harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

Tabel 4.25 Persyaratan Air Umpan Boiler

Parameter Total (ppm)

Total padatan (total dissolved solid) 3500

Alkanitas 700

Padatan terlarut 300

Silika 60-100

Besi 0,1

Tembaga 0,5

Oksigen 0,007

Kesadahan 0

Kekeruhan 175

Minyak 7

Minyak residu fosfat 140

76

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan

boiler adalah sebagai berikut:

a. Zat-zat yang dapat menyebabkan korosi.

Korosi yang terjadi dalam boiler disebabkan air mengandung larutan-

larutan asam, gas-gas terlarut seperti O2, CO2, H2S dan NH3. O2 masuk

karena aerasi maupun kontak dengan udara luar. Reaksi elektrokimia

antara besi dan air akan membentuk lapisan pelindung anti korosi pada

permukaan baja, yaitu:

Fe2+ + 2H2O → Fe(OH)2 + 2H+

Tetapi, jika terdapat oksigen dalam air, maka lapisan hydrogen yang

membentuk akan bereaksi dengan oksiegn membentuk air. Akibat

hilangnya lapisan pelindung tersebut terjadilah korosi menurut reaksi :

4H+ + O2→ 2H2O

Fe(OH)2 + O2 + H2O → 4Fe(OH)3

Adanya bikarbonat dalam air akan menyebabkan terbentuknya CO2

karena pemanasan dan adanya tekanan CO2 yang terjadi bereaksi dengan

air menjadi asam karbonat. Asam karbonat akan bereaksi dengan metal

danbesi membentuk garam bikarbonat. Dengan adanya pemanasan

(kalor), garam bikarbonat ini membentuk CO2 lagi.

Reaksi yang terjadi:

Fe2+ + 2H2CO3 → Fe(HCO)2 + H2

Fe(HCO)2 + H2O + Panas → Fe (OH)2 + 2H2O + 2CO2

b. Zat yang dapat menyebabkan kerak (scale forming).

Pembentukan kerak disebabkan adanya kesadahan dan suhu tinggi, yang

biasanya berupa garam-garam karbonat dan silika.

c. Zat yang menyebabkan foaming.

Air yang diambil kembali dari proses pemanasan bisa menyebabkan

foaming pada boiler karena adanya zat-zat organik yang tak larut dalam

jumlah besar. Efek pembusaan terutama terjadi pada alkalitas tinggi.

77

3. Air sanitasi

Air sanitasi adalah air yang akan digunakan untuk keperluan sanitasi. Air

ini antara lain untuk keperluan perumahan, perkantoran laboratorium,

masjid. Air sanitasi harus memenuhi kualitas tertentu, yaitu:

Syarat fisika, meliputi:

Suhu : Di bawah suhu udara

Warna : Jernih

Rasa : Tidak berasa

Bau : Tidak berbau

Syarat kimia, meliputi:

Tidak mengandung zat organik dan anorganik yang terlarut dalam

air.

Tidak mengandung bakteri.

4.6.1.2. Unit Pengolahan Air

Tahapan - tahapan pengolahan air adalah sebagai berikut:

1. Saringan Kasar (Screen)

Saringan kasar berfungsi untuk menyaring kotoran/batuan yang

berukuran besar. Hal ini berutujuan untuk memudahkan proses pengolahan air.

2. Bak Pengendap

Bak pengendap digunakan untuk mengedapkan kotoran yang tidak

tersaring di screen.

3. Clarifier

Kebutuhan air dalam suatu pabrik dapat diambil dari sumber air

yang ada di sekitar pabrik dengan mengolah terlebih dahulu agar

memenuhi syarat untuk digunakan. Pengolahan tersebut dapat meliputi

pengolahan secara fisika dan kimia, penambahan desinfektan maupun

dengan penggunaan ion exchanger. Set Selanjutnya raw water

diumpankan ke dalam tangki kemudian diaduk dengan putaran tinggi

sambil menginjeksikan bahan-bahan kimia, yaitu:

a. Al2(SO4)3.18H2O.

b. Na2CO3.

Air baku dimasukkan ke dalam clarifier untuk mengendapkan

lumpur dan partikel padat lainnya, dengan menginjeksikan alum

78

(Al2(SO4)3.18H2O), koagulan acid sebagai pembantu pembentukan flok

dan NaOH sebagai pengatur pH. Air baku ini dimasukkan melalui bagian

tengah clarifier dan diaduk dengan agitator. Air bersih keluar dari pinggir

clarifier secara overflow, sedangkan sludge (flok) yang terbentuk akan

mengendap secara gravitasi dan di blowdown secara berkala dalam waktu

yang telah ditentukan. Air baku yang mempunyai turbidity sekitar

42 ppm diharapkan setelah keluar clarifier turbiditynya akan turun menjadi

lebih kecil dari 10 ppm.

4. Penyaringan

Air dari clarifier dimasukkan ke dalam sand filter untuk menahan/

menyaring partikel - partikel solid yang lolos atau yang terbawa bersama

air dari clarifier. Air keluar dari sand filter dengan turbidity kira - kira 2

ppm, dialirkan ke dalam suatu tangki penampung (filter water reservoir).

Air bersih ini kemudian didistribusikan ke menara air dan unit

demineralisasi. Sand filter akan berkurang kemampuan penyaringannya.

Oleh karena itu perlu diregenerasi secara periodik dengan back washing.

5. Demineralisasi

Untuk umpan ketel (boiler) dibutuhkan air murni yang memenuhi

persyaratan bebas dari garam - garam murni yang terlarut. Proses

demineralisasi dimaksudkan untuk menghilangkan ion - ion yang

terkandung pada filtered water sehingga konduktivitasnya dibawah 0,3

Ohm dan kandungan silica lebih kecil dari 0,02 ppm.

Adapun tahap-tahap proses pengolahan air untuk umpan ketel adalah

sebagai berikut:

a. Cation exchanger

Cation exchanger ini berisi resin pengganti kation dimana pengganti

kation-kation yang dikandung di dalam air diganti dengan ion H+

sehingga air yang akan keluar dari cation exchanger adalah air yang

mengandung anion dan ion H+.

Sehingga air yang keluar dari cation tower adalah air yang

mengandung anion dan ion H+.

Reaksi:

CaCO3 → Ca2+ + CO3-

79

MgCl2 + R–SO3 → MgRSO3 + Cl- + H+

Na2SO4 (resin) → Na2+ + SO42-

Dalam jangka waktu tertentu, kation resin ini akan jenuh sehingga

perlu diregenerasikan kembali dengan asam sulfat.

Reaksi:

Mg + RSO3 + H2SO4 → R2SO3H + MgSO4

b. Anion exchanger

Anion exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion negatif (anion)

yang terlarut dalam air, dengan resin yang bersifat basa, sehingga

anion-anion seperti CO32-, Cl- dan SO4

2- akan membantu garam resin

tersebut.

Reaksi:

CO3- → CO3

Cl- + RNOH → RNCl- + OH-

Dalam waktu tertentu, anion resin ini akan jenuh, sehingga perlu

diregenerasikan kembali dengan larutan NaOH.

Reaksi:

RN Cl- + NaOH → RNOH + NaCl

c. Deaerasi

Dearasi adalah proses pembebasan air umpan ketel dari oksigen (O2).

Air yang telah mengalami demineralisasi dipompakan ke dalam

deaerator dan diinjeksikan hidrazin (N2H4) untuk mengikat oksigen

yang terkandung dalam air sehingga dapat mencegah terbentuknya

kerak (scale) pada tube boiler.

Reaksi:

2N2H2 + O2 → 2H2O + 2N2

Air yang keluar dari deaerator ini dialirkan dengan pompa sebagai

air umpan boiler (boiler feed water).

80

4.6.1.3. Kebutuhan Air

1. Kebutuhan air pembangkit steam

Tabel 4.26 Kebutuhan Air Pembangkit Steam

Nama Alat Kebutuhan (kg/Jam)

Heater (HE-01) 34,3887

Heater (HE-02) 0,42155

Heater (HE-03) 22,6966

Heater (HE-04) 37,9091

Heater (HE-05) 1,8277

Heater (HE-06) 12,5412

Heater (HE-07) 158,7369

Total 268,5219

Air pembangkit steam sebanyak 80% dapat dimanfaatkan

kembali, maka make up yang diperlukan adalah 20%. Sehingga

make up steam:

= 20% × 268,5219 kg/Jam

= 5.3704 kg/Jam

Blowdown 20%

= 20% × 268,5219 kg/Jam

= 5.3704 kg/Jam

2. Air Proses

Tabel 4.27 Kebutuhan Air Proses

Nama Alat Kebutuhan (kg/jam)

Washing Tower 1 512,1483

Washing Tower 2 698,4621

Mixer 1 125,0196

Total 1.335,6300

81

Air Pendingin

Tabel 4.28 Kebutuhan Air Proses

Nama Alat Kebutuhan

(kg/jam)

cooler – 01 493,6949

cooler – 02 3.710,7841

reaktor ester – 01 116.089,434

reaktor ester – 02 116.089,434

reaktor trans – 01 16.904,2237

reaktor trans – 02 16.904,2237

netralizer - 01 1.435,2925

netralizer – 02 1.435,2925

Total 273.062,3793

3. Air untuk perkantoran dan rumah tangga

Dianggap 1 orang membutuhkan air = 100 kg/hari (Sularso, 2000)

Jumlah karyawan = 150 orang

Tabel 4.29 Kebutuhan Air untuk Perkantoran dan Rumah Tangga

Penggunaan Kebutuhan (kg/hari)

Karyawan 15.000

Perumahan 24.000

Laboratorium 500

Bengkel 200

Poliklinik 300

Kantin 1.500

Kebersihan, pertamanan, dll. 1.000

Total 42.000

Kebutuhan air total

= (268,5219 + 5,3704 + 5,3704 + 1.335,6300 +273.062,3793 + 42000)

kg/jam

= 316.677,2720 kg/jam

Diambil angka keamanan 20%

= 1,2 x 316.677,2720

= 380.012,726 kg/jam

82

4.8.2. Unit Pembangkit Steam (Steam Generation System)

Unit ini bertujuan untuk mencukupi kebutuhan steam pada proses

produksi, yaitu dengan menyediakan ketel uap (boiler) dengan spesifikasi:

Kapasitas : 69,0082 kg/jam

Tekanan : 1 atm

Jenis : Water Tube Boiler

Jumlah : 1 buah

Boiler tersebut dilengkapi dengan sebuah unit economizer safety valve

system dan pengaman-pengaman yang bekerja secara otomatis.

Air dari water treatment plant yang akan digunakan sebagai umpan

boiler terlebih dahulu diatur kadar silika, O2, Ca dan Mg yang mungkin masih

terikut dengan jalan menambahkan bahan - bahan kimia ke dalam boiler feed

watertank. Selain itu juga perlu diatur pHnya yaitu sekitar 10.5 –

11.5 karena pada pH yang terlalu tinggi korosivitasnya tinggi.

Sebelum masuk ke boiler, umpan dimasukkan dahulu ke dalam

economizer, yaitu alat penukar panas yang memanfaatkan panas dari gas sisa

pembakaran minyak residu yang keluar dari boiler.Di dalam alat ini air

dinaikkan temperaturnya hingga 100oC, kemudian diumpankan ke boiler.

Di dalam boiler, api yang keluar dari alat pembakaran (burner) bertugas

untuk memanaskan lorong api dan pipa - pipa api. Gas sisa pembakaran ini

masuk ke economizer sebelum dibuang melalui cerobong asap, sehingga air

didalam boiler menyerap panas dari dinding - dinding dan pipa - pipa api

maka air menjadi mendidih. Uap air yang terbentuk terkumpul sampai

mencapai tekanan 1 atm, baru kemudian dialirkan ke steam header untuk

didistribusikan ke area-area proses.

4.8.3. Unit Pembangkit Listrik (Power plant system)

Kebutuhan listrik pada pabrik ini dipenuhi oleh dua sumber, yaitu PLN

dan generator diesel. Selain sebagai tenaga cadangan apabila PLN mengalami

gangguan, diesel juga dimanfaatkan untuk menggerakkan power- power yang

dinilai penting antara lain boiler, menggerakkan pengaduk di reaktor dan

beberapa pompa.

83

Prinsip kerja dari generator diesel adalah solar dan udara yang terbakar

dan secara kompresi akan menghasilkan panas. Panas ini digunakan untuk

memutar poros engkol sehingga dapat menghidupkan generator yang mampu

menghasilkan tenaga listrik. Listrik ini didistribusikan ke panel yang

selanjutnya akan dialirkan ke unit pemakai. Pada operasi sehari-hari

digunakan tenaga listrik untuk penerangan dan diesel untuk penggerak alat

proses. Tetapi apabila listrik padam, operasinya akan menggunakan tenaga

listrik dari diesel 100%.

Kebutuhan listrik dapat dibagi menjadi:

1. Listrik untuk keperluan proses

Tabel.4.2 Kebutuhan Listrik Proses

Nama Alat Power (HP) Nama Alat Power (HP)

Degummer (DG-01) 10 Pompa (P-05) 0.17

Washing Tower (WT-01) 10 Pompa (P-06) 0.17

Washing Tower (WT-02) 10 Pompa (P-07) 0.05

Reaktor (R-01) 15 Pompa (P-08) 0.05



Reaktor(R-04) 20 Pompa (P-11) 0.17

Netralizer (N-01) 75 Pompa (P-12) 0.05

Netralizer (N-02) 75 Pompa (P-13) 0.08

Mixer (M-01) 1 Pompa (P-14) 0.05

Bucket Elevator (BE-01) 0.5 Pompa (P-15) 0.5

Pompa (P-01) 0.17 Pompa (P-16) 1.5

Pompa (P-02) 0.05 Pompa (P-17) 0.25

Pompa (P-03) 0.17 Pompa (P-18) 0.17

Pompa (P-04) 0.05 Pompa (P-19) 0.17

Pompa (P-20) 0.17

Total 243,3257 Total 7,6250

Kebutuhan listrik untuk utilitas = 163.58 HP

Total kebutuhan listrik untuk keperluan proses = 243,3527 HP + 7,6250HP

= 250,9507

2 HP

Diambil angka keamanan 10% = 276,0458 HP

84

2. Listrik untuk keperluan alat kontrol dan penerangan

Alat kontrol diperkirakan sebesar 5% dari kebutuhan listrik untuk alat

proses dan utilitas, yaitu = 20,7265 HP

Untuk penerangan, kebutuhan rumah tangga dan alat kantor sebesar 25%

dari kebutuhan listrik untuk alat proses dan utilitas, yaitu = 103,6327 HP

Listrik untuk keperluan proses dan alat kontrol akan dipenuhi oleh

generator sehingga total beban listrik generator sebesar 271,6772 HP, atau

208,9825 kW. Sehingga generator diesel yang akan digunakan adalah yang

mempunyai daya 300 kW.

4.8.4. Unit Penyedia Udara Instrument

Udara tekan diperlukan untuk pemakaian alat pneumatic control. Total

kebutuhan udara tekan diperkirakan 63,84 m3/jam.

4.8.5. Unit Penyedia Bahan Bakar

Bahan bakar berupa fuel oil digunakan untuk keperluan pembakaran

pada boiler dan diesel untuk generator pembangkit listrik.

Unit Pengolahan Limbah

Limbah dihasilkan dari pabrik biodiesel dengan proses esterifikasi dan trans-

esterifikasi ini adalah:

1. Limbah padat

Limbah padat yang dihasilkan adalah NaCl dan gum. Limbah ini dapat

dihilangkan dengan cara pengendapan dengan gravitasi dalam bak

pengendapan.

2. Limbah cair

Limbah cair yang dihasilkan berupa cairan yang mengandung sedikit minyak,

metil ester, gliserin, dan zat-zat lainnya seperti NaOH, HCl, dan methanol.

Untuk penanganannya menggunakan beberapa tahap:

a. Pre treatment

Hal ini dilakukan untuk menghilangkan solid yang berat dengan cara

pengendapan dengan gravitasi dalam bak pengendapan.

85

b. Treatment pertama

Yaitu dengan menggunkan proses aerasi dengan menggunakan

aerator untuk meningkatkan kandungan oksigen dalam limbah cair

tersebut serta dengan menggunakan lumpur aktif. Lumpur akitif ini

bertujuan untuk memperbanyak bakteri pengurai limbah organik

pada lumpur aktif. Proses aerasi ini dilakukan selama beberapa jam

sampai didapatkan nilai BOD, COD dan DO yang memenuhi standar

yang telah ditetapkan pemerintah.

c. Treatment kedua

Pengolahan ini dilakukan apabila pH limbah cair tersebut terlalu

asam akibat HCl ataupun terlalu basa akibat NaOH, sehingga perlu

ditambahkan bahan kimia yang menetralisir limbah cair tersebut

sampai pH mendekati 7 (netral), ataupun dapat dilakukan dengan

menambahkan air agar menurunkan konsentrasi asam/basa pada

cairan.

d. Treatment ketiga

Pengolahan ini dilakukan dengan menambahkan desinfektan berupa

gas Cl2 pada limbah cair tersebut untuk membunuh mikro organisme

yang dapat menyebabkan penyakit. Pada tiap treatment perlu

dilakukan pengawasan secara ketat untuk dianalisa di laboratorium

terutama pada treatment pertama, kedua, dan ketiga agar nantinya

limbah cair yang dibuang ke sungai tidak akan mengganggu

lingkungan di sekitar pabrik.

3. Limbah gas

Gas-gas yang tidak berbahaya yaitu uap air pada reaktor tidak perlu

ditangani secara khusus. Sedangkan untuk gas yang berbahaya

seperti metanol perlu diawasi secara ketat agar mengalami

kondensasi sempurna menjadi limbah cair sehingga tidak langsung

dibuang ke udara.

4.7. Spesifikasi Alat Utilitas

Gambar 4.4 Diagram Alir Utilitas

86

87

4.7.1. Penyediaan Air

4.9.7.1 Bak Pengendap Awal

Fungsi Mengendapkan kotoran dan lumpur

yang terbawa air sungai

Jenis Bak persegi yang diperkuat beton

bertulang

Kapasitas 394,0163 m3/jam

Dimensi

Tinggi 8,3963 m

Lebar 16,7925 m

Panjang 33,5851 m

Harga Rp. 106.837.930

4.9.7.2 Tangki Kesadahan

Fungsi Mencampurkan air dengan alum 5% dan

CaOH 5%

Jenis Tangki silinder berpengaduk

Kapasitas 328.562.6988 kg/jam

Dimensi

Tinggi 3,4748 m

Lebar 3,4748 m

Harga Rp. 106.837.930

4.9.7.3 Clarifier (CL)

Fungsi Menggumpalkan dan mengendapkan

kotoran pada air

Jenis Bak silinder tegak dengan bottom

kerucut

Kapasitas 329,3640 m3/jam

87

88

Waktu pengendapan 4 jam

Dimensi

Tinggi 12,6284 m

Diameter 12,6284 m

Harga Rp. 66.144.841

4.9.7.4 Bak Saringan Pasir

Fungsi Menyaring koloid yang lolos dari

clarifier

Jenis Bak persegi panjang

Kapasitas 328.562,6988 kg/jam

Dimensi

Tinggi 3,6667 m

Tinggi pasir 0,6350 m

Harga Rp. 106.783.479

4.9.7.5 Bak Penampung Air Bersih

Fungsi Menampung air bersih yang keluar dari

bak saringan pasir

Jenis Bak persegi panjang dengan beton

bertulang

Dimensi

Tinggi 4,6193 m

Lebar 4,6193 m

Panjang 9,2387 m

Harga Rp. 117.761.269

89

4.7.2. Pengolahan Air Sanitasi

4.9.7.6 Tangki Klorinator

Fungsi Mencampurkan klorin dalam bentuk

kaporit ke dalam air untuk kebutuhan air

minum dan air rumah tangga

Jenis Tangki silinder berpengaduk

Dimensi

Tinggi 1,108 m

Diameter 1,108 m

Harga Rp. 50.462.139

4.7.3. Pengolahan Air Pemanas

4.9.7.1 Tangki Umpan Boiler

Fungsi Menampung umpan boiler

Jenis Tangki silinder tegak

Dimensi

Tinggi 5,5820 m

Lebar 2,7910 m

Harga Rp. 352.098.756

4.9.7.2 Kation Exchanger

Fungsi Menurunkan kesadahan air umpan

boiler akibat kation



Dimensi

Tinggi 53,7643 m

Diameter 8,2758 m

Harga Rp. 68.265.312

90

4.9.7.3 Anion Exchanger

Fungsi Menurunkan kesadahan air umpan

boiler akibat anion



Dimensi

Tinggi 1,2010 m

Diameter 6,4104 m

Harga Rp. 103.470.864

4.9.7.4 Tangki Deaerator

Fungsi Membebaskan gas CO2 dan O2 dari air

yang telah melewati kation dan anion

exchanger dengan larutan Na2SO3 dan

larutan NaH2PO4

Jenis Bak silinder tegak

Dimensi

Tinggi 1.7223 m

Diameter 14.3341 m

Harga Rp. 67.125.797

4.7.4. Pengolahan Boiler

4.9.7.1 Tangki Bahan Bakar Generator

Fungsi Menyimpan bahan bakar generator

selama 7 hari

Jenis Tangki silinder tegak

Dimensi

Tinggi 1,5218 m

Lebar 1,5218 m

Panjang 3,221 m

Harga Rp. 62.404.870

91

4.9.7.2 Boiler

Fungsi Memproduksi low pressure steam

Jenis Fire tube boiler

Kebutuhan bahan bakar 13,3111 kg/jam

Luas transfer panas 1,4651 ft2

Jumlah tube 2 buah

Jumlah 1 unit

Harga Rp. 908.567

4.7.5. Pompa Utilitas

4.9.7.1 Pompa Utilitas (PU-01)

Fungsi Mengalirkan air dari sungai ke bak

pengendapan


Tipe Mixed flow impeller

Bahan Commercial steel

Kapasitas 1.735,883 gallon/min

Head 22,9758 ft

Tenaga motor 25 HP

Putaran standar 1750 rpm

Putaran spesifik 6.947.5814 rpm

Harga Rp. 57.652.949


Fungsi Mengalirkan air dari BPA ke TK





Head 2,4371 ft

Tenaga motor 7.5 HP

92



Harga Rp. 64.317.665

4.9.7.3 Pompa Utiitas (PU-03)

Fungsi Mengalirkan air dari TK ke CLU





Head 13,7135 ft

Tenaga motor 40 HP



Harga Rp. 64.317.665


Fungsi Mengalirkan air dari CLU ke SFU





Head 0,5371 ft

Tenaga motor 3 HP



Harga Rp. 64.317.665


Fungsi Mengalirkan air dari SFU ke BPS


93




Head 5,5049 ft

Tenaga motor 20 HP



Harga Rp. 64,317,665


Fungsi Mengalirkan air dari BPS


Tipe Radial flow impeller



Head 3.8981 ft

Tenaga motor 15 HP



Harga Rp. 64.317.665


Fungsi Mengalirkan air dari TC untuk

keperluan domestik





Head 15,1431 ft

Tenaga motor 0,33 HP

Putaran standar 1,750 rpm


94

Harga Rp. 64.317.665


Fungsi Mengalirkan air dari KEU ke AEU





Head 3,8811 ft

Tenaga motor 15 HP



Harga Rp. 57.652.949


Fungsi Mengalirkan air dari AEU ke DAU





Head 5,5579 ft

Tenaga motor 25 HP



Harga Rp. 57.652.949


Fungsi Mengalirkan air dari KEU ke AEU





95

Head 3,8811 ft

Tenaga motor 20 HP



Harga Rp. 57.652.949


Fungsi Mengalirkan air dari AEU ke DAU




Kapasitas 1,735.7883 gallon/min

Head 5,5579 ft

Tenaga motor 25 HP



Harga Rp. 57.652.949


Fungsi Mengalirkan air dari TUB ke BLU





Head 3,6068 ft

Tenaga motor 3 HP



Harga Rp. 19.578.411

96

4.8. Organisasi Perusahaan

4.8.1. Bentuk Perusahaan

Bentuk perusahaan yang direncanakan pada perancangan pabrik biodiesel ini

adalah Perseroan Terbatas (PT). Perseroan terbatas merupakan bentuk perusahaan

yang mendapatkan modalnya dari penjualan saham, dimana tiap sekutu turut

mengambil bagian sebanyak satu saham atau lebih. Saham adalah surat berharga

yang dikeluarkan oleh perusahaan. Orang yang memiliki saham berarti telah

menyetorkan modal ke perusahaan, yang berarti pula ikut memiliki perusahaan.

Dalam perseroan terbatas pemegang saham hanya bertanggungjawab menyetor

penuh jumlah yang disebutkan dalam tiap-tiap saham.

4.8.2. Struktur Organisasi

Dalam rangka menjalankan suatu proses pabrik dengan baik dalam hal ini di

suatu perusahaan, diperlukan suatu manajemen atau organisasi yang memiliki

pembagian tugas dan wewenang yang baik. Struktur organisasi dari suatu

perusahaan dapat bermacam-macam sesuai dengan bentuk dan kebutuhan dari

masing-masing perusahaan. Jenjang kepemimpinan dalam perusahaan ini adalah

sebagai berikut:

1. Pemegang saham

2. Dewan komisaris

3. Direktur Utama

4. General Manager

5. Kepala Bagian

6. Kepala Seksi

7. Karyawan dan Operator

Tanggungjawab, tugas dan wewenang dari masing-masing jenjang

kepemimpinan tentu saja berbeda-beda. Tanggungjawab, tugas, serta wewenang

tertinggi terletak pada puncak pimpinan, yaitu dewan komisaris. Sedangkan

kekuasaan tertinggi berada pada rapat umum pemegang saham.

97

4.8.3. Tugas dan Wewenang

4.8.3.1 Pemegang Saham

Pemegang saham (pemilik perusahaan) adalah beberapa orang yang

mengumpulkan modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi

perusahaan tersebut. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk

perseroan terbatas adalah rapat umum pemegang saham. Pada rapat umum tersebut

para pemegang saham:

1. Mengangkat dan memberhentikan dewan komisaris

2. Mengangkat dan memberhentikan direktur

3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi

tahunan dari perusahaan

4.8.3.2 Dewan Komisiaris

Dewan komisaris merupakan pelaksana dari para pemilik saham, sehingga

dewan komisaris akan bertaggung jawab terhadap pemilik saham. Tugas-tugas

Dewan Komisaris meliputi:

4.8.3.2.1 Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang

kebijasanaan umum, target laba perusahaan, alokasi sumber-sumber

dana dan pengarahan pemasaran

4.8.3.2.2 Mengawasi tugas-tugas direktur utama

4.8.3.2.3 Membantu direktur utama dalam hal-hal penting

4.8.3.3 Direktur Utama

Direktur utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan

bertanggungjawab sepenuhnya dalam hal maju mundurnya perusahaan. Direktur

Utama bertanggungjawab pada Dewan Komisaris atas segala tindakan dan

kebijaksanaan yang telah diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur utama

membawahi:

4.8.3.3.1 Direktur Teknik dan Produksi

Tugas Direktur Teknik dan Produksi adalah memimpin pelaksanaan

kegiatan pabrik yang berhubungan dengan bidang produksi dan

98

operasi teknik, pengembangan, pemeliharaan peralatan, dan

laboratorium.

4.8.3.3.2 Direktur Keuangan dan Umum

Tugas Direktur Keuangan dan Umum adalah bertanggungjawab terhadap

masalah-masalah yang berhubungan dengan administrasi, personalia,

keuangan, pemasaran, humas, dan keamanan.

4.8.3.4 Kepala Bagian

Secara umum tugas Kepala Bagian adalah mengkoordinir, mengatur dan

mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan

garis-garis yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat juga

bertindak sebagai staff direktur. Kepala bagian ini bertanggung jawab kepada

direktur masing-masing. Kepala bagian terdiri dari:

4.8.3.4.1 Kepala Bagian Proses dan Utilitas

Tugas: Mengkoordinasikan kegiatan pabrik dalam bidang proses dan

penyediaan bahan baku dan utilitas.

4.8.3.4.2 Kepala Bagian Pemeliharaan, Listrik, dan Instrumentasi

Tugas: Bertanggungjawab terhadap kegiatan pemeliharaan dan fasilitas

penunjang kegiatan produksi.

4.8.3.4.3 Kepala Bagian Penelitian, Pengembangan, dan

Pengendalian Mutu Tugas: Mengkoordinasikan kegiatan yang

berhubungan dengan penelitian, pengembangan perusahaan, dan

pengawasan mutu.

4.8.3.4.4 Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran

Tugas: Mengkoordinasikan kegiatan pemasaran, pengadaan barang, serta

pembukuan keuangan.

4.8.3.4.5 Kepala Bagian Administrasi

Tugas: Bertanggungjawab terhadap kegiatan yang berhubungan dengan

tata usaha, personalia dan rumah tangga perusahaan.

4.8.3.4.6 Kepala Bagian Hubungan Masyarakat dan Keamanan

Tugas: Bertanggungjawab terhadap kegiatan yang berhubungan antara

perusahaan dan masyarakat serta menjaga keamanan perusahaan.

99

4.8.3.4.7 Kepala Bagian Kesehatan, Keselamatan Kerja, dan

Lingkungan Tugas: Bertanggungjawab terhadap keamanan pabrik

dan kesehatan dan keselamatan kerja karyawan.

4.8.3.5 Kepala Seksi

Kepala Seksi melaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai

dengan rencana yang telah diatur oleh para Kepala Bagian masing-masing. Setiap

kepala seksi bertanggungjawab terhadap kepala bagian masing-masing sesuai

dengan seksinya.

4.8.3.5.1 Kepala Seksi Proses

Tugas: Memimpin langsung serta memantau kelancaran proses produksi.

4.8.3.5.2 Kepala Seksi Bahan Baku dan Produk

Tugas: Bertanggungjawab terhadap penyediaan bahan baku dan menjaga

kemurnian bahan baku, serta mengendalikan produk yang dihasilkan.

4.8.3.5.3 Kepala Seksi Utilitas

Tugas: Bertanggungjawab terhadap penyediaan air, steam, bahan bakar,

dan udara tekan baik untuk proses maupun instrumentasi.

4.8.3.5.4 Kepala Seksi Pemeliharaan dan Bengkel

Tugas: Bertanggungjawab atas kegiatan perawatan dan penggantian alat-

alat serta fasilitas pendukungnya.

4.8.3.5.5 Kepala Seksi Listrik dan Instrumentasi

Tugas: Bertanggungjawab terhadap penyediaan listrik serta kelancaran

alat-alat instrumentasi.

4.8.3.5.6 Kepala Seksi Bagian Penelitian dan Pengembangan

Tugas: Mengkoordinasi kegiatan-kegiatan yang berhubungan dengan

peningkatan produksi dan efisiensi proses secara keseluruhan.

4.8.3.5.7 Kepala Seksi Laboratorium dan Pengendalian Mutu

Tugas: Menyelenggarakan pengendalian mutu untuk bahan baku, produk

dan limbah.

100

4.8.3.5.8 Kepala Seksi Keuangan

Tugas: Bertanggungjawab terhadap pembukuan serta hal-hal yang

berkaitan dengan keuangan perusahaan.

4.8.3.5.9 Kepala Seksi Pemasaran

Tugas: Mengkoordinasikan kegiatan pemasaran produk dan pengadaan

bahan baku pabrik.

4.8.3.5.10 Kepala Seksi Tata Usaha

Tugas: Bertanggungjawab terhadap kegiatan yang berhubungan dengan

rumah tangga perusahaan serta tata usaha kantor.

4.8.3.5.11 Kepala Seksi Personalia

Tugas: Mengkoordinasikan kegiatan yang berhubungan dengan

kepegawaian.

4.8.3.5.12 Kepala Seksi Hubungan Masyarakat

Tugas: Menyelenggarakan kegiatan yang berkaitan dengan relasi

perusahaan, pemerintah, dan masyarakat.

4.8.3.5.13 Kepala Seksi Keamanan

Tugas: Menyelenggarakan kegiatan yang berkaitan dengan mengawasi

langsung masalah keamanan perusahaan.

4.8.3.5.14 Kepala Seksi Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Tugas: Mengurus masalah kesehatan karyawan dan keluarga, serta

menangani masalah keselamatan kerja di perusahaan.

4.8.3.5.15 Kepala Seksi Unit Pengolahan Limbah

Tugas: Bertanggungjawab terhadap limbah pabrik agar sesuai dengan

baku mutu limbah.

4.8.4. Catatan

4.9.7.1 Cuti Tahunan

Karyawan mempunyai hak cuti tahunan selama 12 hari setiap tahun. Bila dalam

waktu 1 tahun hak cuti tersebut tidak dipergunakan maka hak tersebut akan hilang

untuk tahun itu.

101

4.9.7.2 Hari Libur Nasional

Bagi karyawan harian (non-shift), hari libur nasional tidak masuk kerja.

Sedangkan bagi karyawan shift, hari libur nasional tetap masuk kerja dengan

catatan hari itu diperhitungkan sebagai kerja lembur (overtime).

4.9.7.3 Kerja Lembur (Overtime)

Kerja lembur dapat dilakukan apabila ada keperluan yang mendesak dan atas

persetujuan kepala bagian.

4.9.7.4 Sistem Gaji Karyawan

Gaji karyawan dibayarkan setiap bulan pada tanggal 1. Bila tanggal tersebut

merupakan hari libur, maka pembayaran gaji dilakukan sehari sebelumnya.

Tabel 4.31 Daftar Gaji Karyawan

Jabatan Jumlah Gaji per Bulan (Rp) Total Gaji (Rp)

Ka. Sek. Penelitian 1 6.500.000 6.500.000

Ka. Sek. Kas/Anggaran 1 6.500.000 6.500.000

Ka. Sek. Proses 1 6.500.000 6.500.000

Ka. Sek. Pengendalian 1 6.500.000 6.500.000

Ka. Sek. Laboratorium 1 6.500.000 6.500.000

Ka. Sek. Utilitas 1 6.500.000 6.500.000

Ka. Sek. Pengembangan 1 6.500.000 6.500.000

Karyawan Personalia 3 4.250.000 12.750.000

Karyawan Humas 3 4.250.000 12.750.000

Karyawan Keamanan 6 4.250.000 25.500.000

Karyawan Pembelian 4 4.250.000 17.000.000

Karyawan Pemasaran 4 4.250.000 17000.000

Karyawan Administrasi 3 4.250.000 12.750.000

Karyawan Kas/Anggaran 3 4.250.000 12.750.000

Karyawan Proses 43 5.700.000 245.100.000

Karyawan Pengendalian 4 4.250.000 17.000.000

102

Tabel 4.31 Daftar Gaji Karyawan (Lanjutan)

Jabatan Jumlah Gaji per Bulan (Rp) Total Gaji (Rp)

Karyawan Laboratorium 4 4.250.000 17.000.000

Karyawan Pemeliharaan 8 4.250.000 34.000.000

Karyawan Utilitas 12 4.250.000 51.000.000

Karyawan KKK 6 4.250.000 25.500.000

Karyawan Litbang 3 4.250.000 12.750.000

Sekretaris 5 4.250.000 21.250.000

Medis 2 4.250.000 8.500.000

Paramedis 3 3.100.000 9.300.000

Sopir 6 3.100.000 18.600.000

Cleaning Service 5 3,100,000 15.500.000

Total 150 220.000.000 539.700.000

4.9.7.5 Jam Kerja Karyawan

Berdasarkan jam kerjanya, karyawan perusahaan dapat digolongkan menjadi

2 golongan karyawan non-shift (harian) dan karyawan shift.

1. Jam kerja karyawan non-shift

a. Senin – Kamis:

Jam Kerja : 07:00 – 12:00 dan 13:00 – 16:00

Istirahat : 12:00 – 13:00

b. Jumat:

Jam Kerja : 07:00 – 11:30 dan 13:30 – 17:00

Istirahat : 11:30 – 13:30

c. Hari Sabtu dan Minggu libur

2. Jam kerja karyawan shift

Karyawan shift adalah karyawan yang langsung menangani proses

produksi atau mengatur bagian-bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai

103

hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Karyawan shift

antara lain adalah operator produksi, sebagian dari bagian teknik, bagian gudang,

bagian keamanan, dan bagian-bagian yang harus siaga untuk menjaga

keselamatan serta keamanan pabrik. Para karyawan shift akan bekerja secara

bergantian sehari semalam. Karyawan shift dibagi 3 (tiga shift) dengan pengaturan

sebagai berikut:

Shift Pagi : 07.00 – 15.00

Shift Sore : 15.00 – 23.00

Shift Malam : 23.00 – 07.00

Karyawan shift ini dibagi menjadi 4 regu, yaitu 3 regu bekerja dan 1 regu

istirahat yang dilakukan secara bergantian. Setiap regu mendapatkan giliran 6 hari

kerja dan satu hari libur untuk setiap shift dan masuk lagi untuk shift berikutnya.

Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan oleh pemerintah, regu yang

bertugas tetap masuk. Jadwal kerja masing-masing regu ditabelkan sebagai berikut

:

Tabel 4.32 Jadwal Kerja Regu

Hari/Regu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 P P P L M M M L S S

2 S S L P P P L M M M

3 M L S S S L P P P L

4 L M M M L S S S L P

Keterangan:

P = Pagi S =Siang M = Malam L = Libur

104

4.8.5. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji

4.9.7.1 Penggolongan Jabatan

Tabel 4.33 Penggolongan Jabatan

Jabatan Pendidikan Minimal

Direktur Utama S.2 Teknik Kimia

Direktur Produksi dan Teknik S.1 Teknik Kimia

Direktur Keuangan dan Umum S.1 Ekonomi

Kepala Bagian Penelitian, Mutu, dan Pengembangan S.1 Ilmu Kimia

Kepala Bagian Proses dan Utilitas S.1 Teknik Kimia

Kepala Bagian Pemeliharaan, Listrik, dan Istrumentasi S.1 Teknik

Mesin/Elektro

Kepala Departemen Keuangan dan Pemasaran S.1 Ekonomi

Kepala Departemen Administrasi S.1 Ekonomi

Kepala Departemen Umum dan Keamanan S.1 Hukum

Kepala Departemen Kesehatan dan Keselamatan Kerja S.1 Teknik Kimia

Kepala Divisi S.1 Berbagai Jurusan

Operator SMK/Sederajat

Sekretaris D.3 Kesekretariatan

Staff D.3 Berbagai Jurusan

Medis S.1 Pendidikan Dokter

Paramedis D.3 Keperawatan

Lain-lain SMP/Sederajat

105

4.9.7.2 Perincian Jumlah Karyawan

Tabel 4.34 Jumlah Karyawan Tiap Bagian

Jabatan Jumlah Personel

Direktur Utama 1

General Manager 2

Kepala Bagian 7

Kepala Seksi 15

Kepala Shift 20

Peg. Staff I 10

Peg. Staff II 8

Operator 36

Kepala Security 1

Security 8

Pegawai 8

Jumlah 120

4.9.7.3 Sistem Gaji Pegawai

Sistem gaji perusahaan ini dibagi menjadi 3 golongan yaitu:

1. Gaji bulanan

Gaji ini diberikan kepada pegawai tetap dan besarnya gaji sesuai dengan

peraturan perusahaan.

2. Gaji harian

Gaji ini diberikan kepada karyawan tidak tetap atau buruh harian.

3. Gaji lembur

Gaji ini diberikan kepada karyawan yang bekerja melebihi jam kerja

yang telah ditetapkan dan besarnya sesuai dengan peraturan perusahaan.

106

Tabel 4.35 Penggolongan Gaji Per Jabatan

Jabatan Gaji Bulanan (Rp)

Direktur Utama 35.000.000

Direktur 30.000.000

Kepala Bagian 10.000.000

Kepala Seksi 6.500.000

Kepala Shift 6.000.000

Peg. Staff I 4.500.000

Peg. Staff II 4.250.000

Operator 4.000.000

Kepala Security 4.000.000

Security 3.500.000

Pegawai 3.100.000

4.9.7.4 Kesejahteraan Karyawan

Salah satu faktor dalam meningkatkan efektifitas kerja pada perusahaan ini

adalah kesejahteraan dari karyawan. Kesejahteraan sosial yang diberikan oleh

perusahaan kepada karyawan berupa:

1. Tunjangan

a. Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan

karyawan yang bersangkutan

b. Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang

oleh karyawan

c. Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja di luar

jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja

2. Cuti

a. Cuti tahunan diberikan kepada karyawan selama 12 hari kerja dalam

1 tahun

b. Cuti sakit diberikan kepada setiap karyawan yang menderita sakit

berdasarkan keterangan dokter

107

3. Pakaian kerja

Pakaian kerja diberikan kepada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk

setiap tahunnya.

4. Pengobatan

a. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang

diakibatkan kecelakaan kerja ditanggung perusahaan sesuai dengan

undang-undang yang berlaku

b. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak

diakibatkan kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijaksanaan

perusahaan

5. Asuransi

Bagi karyawan yang bekerja di perusahaan ini didaftarkan sebagai peserta

asuransi wajib seperti JAMSOSTEK.

Gambar 4.5 Struktur Organisasi Perusahaan

108

109

4.9. Evaluasi Ekonomi

Perencanaan suatu pabrik perlu ditinjau dari faktor- faktor ekonomi yang

menentukan apakah pabrik tersebut layak didirikan atau tidak. Dalam evaluasi

ekonomi ini faktor - faktor yang ditinjau adalah:

1. Return on Investment

2. Pay Out Time

3. Discounted Cash Flow

4. Break Even Point

5. Shut Down Point

Sebelum dilakukan analisa terhadap kelima faktor tersebut, maka perlu

dilakukan perkiraan terhadap beberapa hal sebagai berikut:

1. Penentuan modal industri (total capital investment)

Meliputi:

a. Modal tetap (fixed capital investment)

b. Modal kerja (working capital investment)

2. Penentuan biaya produksi total (total production cost)

Meliputi:

a. Biaya pembuatan (manufacturing cost)

b. Biaya pengeluaran umum (general expenses)

Untuk mengetahui titik impas, maka perlu dilakukan perkiraan terhadap:

1. Biaya tetap (fixed cost)

2. Biaya variabel (variable cost)

3. Biaya mengambang (regulated cost)

4.9.1. Penaksiran Harga Alat

Harga alat setiap saat akan berubah tergantung pada perekomomian pada

saat itu. Untuk itu digunakan beberapa macam konversi harga alat terhadap

harga alat pada beberapa tahun yang lalu sehingga akan diperoleh harga yang

ekuivalen dengan harga sekarang.

110

Tabel 4.36 Indeks Harga Tiap Tahun

Actual Price Index Predicted Price Index

Tahun (x) Index (y) Tahun (x) Index (y)

2000 394,1 2013 567,3

2001 394,3 2014 576,1

2002 395,6 2015 556,8

2003 402 2016 541,7

2004 444,2 2017 620,365

2005 468,2 2018 633,21

2006 499,6 2019 646,055

2007 525,4 2020 658,9

2008 575,4 2021 671,745

2009 521,9 2022 684,59

2010 550,8 2023 697,435

2011 585,7

Berdasarkan data di atas, persamaan yang diperoleh adalah: y = 18.682x

+ 36988 Pabrik Biodiesel dengan kapasitas produksi 80.000 ton/tahun

rencananya akan didirikan pada tahun 2023, maka dengan menggunakan

persamaan trendline didapatkan index harga pada tahun 2023 sebesar 697,435

111

700

600

500

400

300

200

100

0

1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014

Tahun

Gambar 4.6 Grafik Tahun vs. Index Harga

Harga – harga alat dan lainnya diperhitungkan pada tahun evaluasi. Selain itu,

harga alat dan lainnya ditentukan juga dengan referensi Peters & Timmerhaus, pada

tahun 1990 dan Aries & Newton, pada tahun 1955 dan situs www.matche.com.

Maka harga alat pada tahun evaluasi dapat dicari dengan metode six tenth factor.

Eb = Ea . (Cb/Ca)0.6

Dalam hubungan ini:

Eb = Harga alat b

Ea = Harga alat a

Cb = Kapasitas alat b

Ca = Kapasitas alat a

y = 18.682x +36988 R² = 0.9208

Ind

ex

Har

ga

http://www.matche.com/

112

Tabel 4.37 Daftar Prediksi Harga Alat

Basis harga

Harga

Tahun 2020 Nama Alat Jumlah

Tangki CPO 1 $ 477,400 $ 567,303

Tangki H3PO4 1 $ 410,000 $ 497,000

Tangki CH3OH 1 $ 142,700 $ 169,573

Tangki HCl 1 $ 11,600 $ 13,784

Tangki Methyl Ester 1 $ 377,100 $ 448,115

Tangki Gliserol 1 $ 169,700 $ 201,658

Reaktor Esterifikasi 2 $ 219,200 $ 520,959

Reaktor Transesterifikasi 2 $ 195,200 $ 463,919

Gudang NaOH 1 $ 170,000 $ 202,014

Mixer 01 1 $ 51,000 $ 60,604

Decanter 01 1 $ 72,937 $ 86,673

Decanter 02 1 $ 19,691 $ 23,399

Decanter 03 1 $ 44,441 $ 52,810

Netralizer 01 1 $ 108,300 $ 128,695

Netralizer 02 1 $ 122,071 $ 145,059

Washing Tower 01 1 $ 122,071 $ 145,059

Washing Tower 02 1 $ 9,600 $ 11,408

Degummer 01 1 $ 2,100 $ 2,495

Heater 01 1 $ 2,100 $ 2,495

Heater 02 1 $ 37,200 $ 44,205

Heater 03 1 $ 1,350 $ 1,604

Heater 04 1 $ 1,200 $ 1,426

Heater 05 1 $ 1,300 $ 1,545

Heater 06 1 $ 1,300 $ 1,545

Heater 07 1 $ 1,300 $ 1,545

113

Lanjutan Tabel 4.37

Nama Alat Jumlah Harga

Basis harga Tahun 2020

Cooler 01 1 $ 1.500 $ 1.782

Cooler 02 1 $ 1.400 $ 1.664

Pompa 01 2 $ 5.800 $ 6.892

Pompa 02 2 $ 8.400 $ 9.982

Pompa 03 2 $ 5.800 $ 6.892

Pompa 04 2 $ 3.600 $ 4.278

Pompa 05 2 $ 5.800 $ 6.892

Pompa 06 2 $ 5.800 $ 6.892

Pompa 07 2 $ 3.600 $ 4.278

Pompa 08 2 $ 3.600 $ 4.278

Pompa 09 2 $ 3.600 $ 4.278

Pompa 10 2 $ 5.800 $ 6.892

Pompa 11 2 $ 4.200 $ 4.991

Pompa 12 2 $ 3.800 $ 4.516

Pompa 13 2 $ 6.000 $ 7.130

Pompa 14 2 $ 6.000 $ 7.130

Pompa 15 2 $ 4.200 $ 4.991

Pompa 16 2 $ 6.000 $ 7.130

Pompa 17 2 $ 6.000 $ 7.130

Pompa 18 2 $ 6.000 $ 7.130

Pompa 19 2 $ 9.600 $ 11.408

Pompa 20 2 $ 6.000 $ 7.130

Bucket Elevator 01 1 $ 16,000 $ 19,013

Total 71 $ 7,557,557 $ 9,653,220

114

4.9.2. Dasar Perhitungan

Kapasitas produksi = 80.000 ton/tahun

Satu tahun operasi = 330 hari

Tahun pendirian pabrik = 2023

Kurs mata uang = 1 US$ = Rp 14.837

(diakses pada 17 September 2018)

4.9.3. Perhitungan Biaya

4.9.7.1 Capital Invesment

Capital investment adalah total biaya pengeluaran yang

diperlukan untuk mendirikan fasilitas – fasilitas pabrik dan untuk

mengoperasikannya. Capital investment terdiri dari:

1. Fixed capital investment

Fixed capital investment adalah biaya yang diperlukan untuk

mendirikan fasilitas– fasilitas pabrik.

2. Working capital investment

Working capital investment adalah biaya yang diperlukan untuk

menjalankan usaha atau modal untuk menjalankan operasi dari suatu

pabrik selama waktu tertentu.

4.9.7.2 Manufacturing Cost

Manufacturing cost merupakan jumlah dari direct, indirect dan

fixed manufacturing cost, yang bersangkutan dalam pembuatan produk.

Menurut Aries & Newton, manufacturing cost meliputi:

1. Direct cost

Direct cost adalah pengeluaran yang berkaitan langsung dengan

pembuatan produk.

2. Indirect cost

Indirect cost adalah pengeluaran–pengeluaran sebagai akibat tidak

langsung karena operasi pabrik.

3. Fixed cost

115

Fixed cost adalah biaya – biaya tertentu yang selalu dikeluarkan baik

pada saat pabrik beroperasi maupun tidak atau pengeluaran yang bersifat

tetap tidak tergantung waktu dan tingkat produksi.

4.9.7.3 General Expense

General expense atau pengeluaran umum meliputi pengeluaran –

pengeluaran yang berkaitan dengan fungsi perusahaan yang tidak

termasuk manufacturing cost.

4.9.4. Analisa Kelayakan

Untuk dapat mengetahui keuntungan yang diperoleh tergolong besar

atau tidak, sehingga dapat dikategorikan apakah pabrik tersebut potensial atau

tidak, maka dilakukan suatu analisa atau evaluasi kelayakan. Beberapa cara

yangdigunakan untuk menyatakan kelayakan adalah:

4.9.7.1 Percent Return on Investment

Return on investment adalah tingkat keuntungan yang dapat dihasilkan

dari investasi yang dikeluarkan.

𝑅𝑂𝐼 = 𝐾𝑒𝑢𝑛𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛

𝐹𝑖𝑥𝑒𝑑 𝐶𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎𝑙 × 100%

4.9.7.2 Pay Out Time (POT)

Pay out time (POT) adalah:

1. Waktu (biasanya dalam satuan tahun) yang telah berselang, sebelum

didapatkan suatu penerimaan yang melebihi investasi awal atau jumlah

tahun yang diperlukan untuk kembalinya Capital Investment dengan

profit sebelum dikurangi depresiasi.

2. Waktu minimum teoritis yang dibutuhkan untuk pengembalian modal

tetap yang ditanamkan atas dasar keuntungan setiap tahun ditambah

dengan penyusutan.

3. Waktu pengembalian modal yang dihasilkan berdasarkan keuntungan

yang diperoleh. Perhitungan ini diperlukan untuk mengetahui dalam

berapa tahun investasi yang telah dilakukan akan kembali.

116

𝐹𝑖𝑥𝑒𝑑 𝐶𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎𝑙 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑠𝑡𝑚𝑒𝑛𝑡 𝑃𝑂𝑇 =

(𝐾𝑒𝑢𝑛𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑇𝑎ℎ𝑢𝑛𝑎𝑛 + 𝐷𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑎𝑠𝑖)

4.9.7.3 Break Even Point (BEP)

Break even point (BEP) adalah:

1. Titik impas produksi (suatu kondisi dimana pabrik tidak mendapatkan

keuntungan maupun kerugian).

2. Kapasitas produksi pada saat sales sama dengan total cost. Pabrik akan

rugi jika beroperasi dibawah BEP dan akan untung jika beroperasi

diatas BEP.

(𝐹𝑎 + 0.3𝑅𝑎) 𝐵𝐸𝑃 =

(𝑆𝑎 − 𝑉𝑎 − 0.7𝑅𝑎) × 100%

Dalam hal ini:

Fa: Annual Fixed Manufacturing Cost pada produksi maksimum

Ra: Annual Regulated Expenses pada produksi maksimum

Va: Annual Variable Value pada produksi maksimum

Sa: Annual Sales Value pada produksi maksimum

4.9.7.4 Shut Down Point (SDP)

Shut down point (SDP) adalah:

1. Suatu titik atau saat penentuan suatu aktivitas produksi dihentikan.

Penyebabnya antara lain Variable Cost yang terlalu tinggi, atau bisa

juga karena keputusan manajemen akibat tidak ekonomisnya suatu

aktivitas produksi (tidak menghasilkan profit).

2. Level produksi di mana biaya untuk melanjutkan operasi pabrik akan

lebih mahal daripada biaya untuk menutup pabrik dan membayar Fixed

Cost.

3. Merupakan titik produksi dimana pabrik mengalami kebangkrutan

sehingga pabrik harus berhenti atau tutup.

(0.3𝑅𝑎) 𝑆𝐷𝑃 =

(𝑆𝑎 − 𝑉𝑎 − 0.7𝑅𝑎) × 100%

117

4.9.7.5 Discounted Cash Flow Rate of Return (DCFR)

Discounted cash flow rate of return (DCFR) adalah:

1. Laju bunga maksimal dimana suatu proyek dapat membayar pinjaman

beserta bunganya kepada bank selama umur pabrik.

2. Merupakan besarnya perkiraan keuntungan yang diperoleh setiap

tahun, didasarkan atas investasi yang tidak kembali pada setiap akhir

tahun selamaumur pabrik

3. Persamaan untuk menentukan DCFR:

𝑛=𝑁−1

(𝐹𝐶 + 𝑊𝐶)(1 + 𝑖)𝑁 = 𝐶 ∑ (1 + 𝑖) + 𝑊𝐶 + 𝑆𝑉

𝑛=0

Dimana:

FC : Fixed capital

WC : Working capital

SV : Salvage value

C : Cash flow

: Profit after taxes + depresiasi + finance

n : Umur pabrik = 10 tahun

i : Nilai DCFR

118

4.9.5. Hasil Perhitungan

4.9.7.1 Penentuan Fixed Capital Invesment

Tabel 4.38 Physical Plant Cost (PPC)

Pengeluaran Biaya

Purchased Equipment $ 9,952,323

Delivered Equipment $ 2,488,081

Installation $ 4,438,736

Pemipaan $ 3,582,836

Instrumentasi $ 2,985,696.94

Insulasi $ 796,186

Listrik $ 1,492,848

Bangunan $ 1,762,478

Land & Yard Improvement $ 1,985,867

Total $ 29,485,053

Tabel 4.39 Fixed Capital Investment (FCI)

Fixed Capital Biaya

Direct Plant Cost $ 36,856,317

Contractor's Fee $ 2,948,505

Contigency $ 3,685,632

Total $ 43,490,454

4.9.7.2 Penentuan Total Production Cost (TPC)

Tabel 4.40 Direct Manufacturing Cost (DMC)

Pengeluaran Biaya

Raw materials $ 60,696,613

Tenaga kerja (labor) $ 218,478

Supervisor (10-25% labor) $ 54,619

Maintenance $ 1,739,618

Plant supplies (15% maintenance) $ 260,943,

Royalties and patents $ 6,564,660

Utilitas $ 3,521,551

Total $ 73,056,482

119

Tabel 4.41 Indirect Manufacturing Cost (IMC)

Pengeluaran Biaya

Payroll overhead $ 8,193

Laboratory $ 21,848

Plant overhead $ 27,310

Packaging and shipping $ 13,129,320

Total $ 13,186,671

Table 4.42 Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Pengeluaran Biaya

Depreciation $ 4,349,045

Property taxes $ 869,809

Insurance $ 434,905

Total $ 5,653,758.96

Tabel 4.43 Total Manufacturing Cost (MC)

Pengeluaran Biaya

Direct manufacturing cost $ 73,056,482

Indirect manufacturing cost $ 13,186,671

Fixed manufacturing cost $ 5,563,758,96

Total $ 91,896,911.78

Tabel 4.44 Total Working Capital (WC)

Pengeluaran Biaya

Raw material inventory $ 1,287,504

Inproses inventory $ 139,238

Product inventory $ 1,949,328

Extended credit $ 2,785,007

Available cash $ 8,354,265

Total $ 14,515,342

Tabel 4.45 General Expense (GE)

Pengeluaran Biaya

Administration $ 5,513,815

Sales expenses $ 13,784,537

Research $ 3,216,392

Finance $ 1,160,116

Total $ 23,674,859

120

Tabel 4.46 Total Production Cost (PC)

Pengeluaran Biaya

Manufacturing cost $ 91,896,911,78

General expenses $ 23,674,859

Total $ 115,571,771

4.9.7.3 Penentuan Variabel Cost (Va)

Tabel 4.47 Variable Cost (Va)

Pengeluaran Biaya

Raw materials $ 65,327,064

Packaging & shipping $ 14,131,044

Utilities $ 3,790,234

Royalties and patents $ 7,065,522

Total $ 90,314,364

4.9.7.4 Penetuan Regulated Cost (Ra)

Tabel 4.48 Regulated Cost (Ra)

Pengeluaran Biaya

Gaji karyawan $ 235,147

Payroll overhead $ 8,818

Supervision $ 58,787

Plant overhead $ 29,393

Laboratorium $ 23,515

General expenses $ 25,841,173

Maintenance $ 1,872,345

Plant supplies $ 280,852

Total $ 27,990,030

4.9.6. Analisa Keuntungan

Harga jual produk biodiesel = Rp 27.324 /l

Harga jual produk gliserol = Rp 1.207 /l

Annual sales (Sa) = Rp 1.534.711.135.211

Total cost = Rp 1.714.709.474.530

Keuntungan sebelum pajak = Rp 233.254.931.338

Pajak pendapatan = 20%

(Sumber : Kementrian Perpajakan tahun 2018)

121

Keuntungan setelah pajak = Rp 186.603.945.070

4.9.7. Hasil Kelayakan Ekonomi

4.9.7.1 Percent Return on Investment (ROI)

ROI sebelum pajak 36%

ROI setelah pajak 29%

4.9.7.2 Pay out Time (POT)

POT sebelum pajak 2,77 tahun

POT setelah pajak 3,46 tahun

4.9.7.3 Break Even Point (BEP)

BEP 46,12%

4.9.7.4 Shut Down Point (SDP)

SDP 26,74%

4.9.7.5 Discounted Cash Flow Rate (DCFR)

Umur pabrik 10 tahun

Fixed capital investment Rp 645.256.986.509

Working capital Rp 215.360.501.993

Salvage value Rp 64.525.698.651

Cash flow Rp 268.341.993.490

Discounted cash flow dihitung dan diperoleh nilai i = 31,28%. Discounted Cash

Flow adalah perbandingan besarnya presentase keuntungan yang diperoleh

terhadap capital investment dibanding dengan tingkat bunga deposito yang berlaku

di bank. Nilai dari DCF harus lebih dari 1,5 kali bunga deposito bank Mandiri atau

DCF bernilai minimum 7,125 %. Pada perhitungan ini diperoleh nilai DCF sebesar

31,28 %. Bunga bank mandiri 4,75% ( Bank Mandiri, diakses 2 september 2018 )

122

Tabel. 4.49 Analisa Kelayakan

No Kriteria Terhitung Syarat

1

Return on Investment

- ROI sebelum pajak

- ROI setelah pajak

36%

29%

Minimal 11% untuk

pabrik beresiko

rendah

2

Pay Out Time

- POT sebelum pajak

- POT setelah pajak

2,77 tahun

3,46 tahun

Maksimal 5 tahun

untuk pabrik

beresiko rendah

3 Break Event Point 46,12% 40 – 60%

4 Shut Down Point 26,74%

5 Discounted Cash Flow 31,28% Minimal 7,125%

Dari perhitungan evaluasi ekonomi, maka dapat digambarkan grafik hubungan

kapasitas produksi terhadap BEP dan SDP sebagai berikut:

Gambar. 4.6 Grafik Hubungan Kapasitas Produksi terhadap BEP dan SDP

123

BAB V PENUTUP

5.2. Kesimpulan

Pabrik biodiesel dengan bahan baku minyak kelapa sawit dengan kapasitas

80.000 ton/tahun, dapat digolongkan sebagai pabrik beresiko rendah karena:

1. Berdasarkan tinjauan proses, kondisi operasi, sifat-sifat bahan baku dan

produk, serta lokasi pabrik, maka pabrik ini tergolong pabrik beresiko

rendah.

2. Berdasarkan hasil analisis ekonomi adalah sebagai berikut:

a. Keuntungan sebelum pajak Rp 233.254.931.338 per tahun, dan

keuntungan setelah pajak (20%) sebesar Rp 186.603.945.070 per tahun.

b. Presentase return on investment (ROI) sebelum pajak sebesar 36%, dan

ROI setelah pajak sebesar 29%. Syarat ROI sebelum pajak minimum

untuk pabrik kimia beresiko rendah adalah 11% (Aries & Newton, 1955).

c. Pay out time (POT) sebelum pajak adalah selama 2,77 tahun dan setelah

pajak selama 3,46 tahun. Syarat POT sebelum pajak untuk pabrik kimia

dengan resiko rendah maksimum adalah 5 tahun (Aries & Newton,

1955).

d. Break even point (BEP) pada 46,12%, dan shut down point (SDP) pada

26,74%. Discounted cash flow rate (DCFR) sebesar 31,28%. Suku bunga

pinjaman di bank (Bank Mandiri) saat ini adalah 4,75% (September

Agustus 2018). Syarat minimum DCFR adalah di atas suku bunga

deposito bank yaitu sekitar 1,5 x suku bunga deposito bank (1.5 x 4,75%

= 7,25%).

Dari hasil analisis ekonomi di atas dapat disimpulkan bahwa pabrik biodiesel

dari minyak kelapa sawit dengan kapasitas 80.000 ton/tahun ini layak dan menarik

untuk dikaji lebih lanjut.

124

125

5.3. Saran

Perancangan suatu pabrik kimia diperlukan pemahaman konsep - konsep dasar

yang dapat meningkatkan kelayakan pendirian suatu pabrik kimia diantaranya sebagai

berikut:

1. Optimasi pemilihan seperti alat proses atau alat penunjang dan bahan baku

perlu diperhatikan sehingga akan lebih mengoptimalkan keuntungan yang

diperoleh.

2. Inflasi market sangat berpengaruh terhadap modal awal yang dibutuhkan

dalam pendirian pabrik. Sehingga penting untuk merencanakan kapan

sekiranya waktu yang tepat untuk mendirikan pabrik.

DAFTAR PUSTAKA

Aries, R.S., and Newton, R.D., 1955. Chemical Engineering Cost Estimation.

Mc Graw Hill Handbook Co., Inc. New York

Austin, G.T., 1984. Shreve’s Chemical Process Industries, 5th ed. Mc Graw

Hill Book Co., Inc. New York

Badan Pusat Statistik., 2018. Statistik Indonesia. www.bps.go.id. Diakses pada

tanggal 20 Maret 2018 pukul 15.48 WIB

Badger ,W.L. and Banchero, J.T., 1955. Introduction to Chemical

Engineering,

Brown, G.G., 1978. Unit Operations. John Wiley and Sons Inc. New York

Brownell, L.E., and Young. E.H., 1979. Process Equipment Design. John Wiley

and Sons Inc. New York.

Coulson, J. M. and Richardson, J. F., 1983. Chemical Engineering, 1st edition,

Volume 6. Pergason Press. Oxford.

Faith, Keyes & Clark., 1957. Industrial Chemicals, John Wiley & Sons, Inc.,

London

Kern, D.Q., 1950. Process Heat Transfer. Mc. Graw-Hill International Book

Company Inc. New York.

Kirk, R. E, and Othmer D. F., 1998. Encyclopedia of Chemical Technology, 4th ed.

The Interscience Encyclopedia Inc. New York.

126

http://www.bps.go.id/

127

Matche. 2018. equipment cost. http://www.matche.com/. Diakses pada tanggal 23

September 2018 pukul 09.30 WIB

Perry, R. H., and Green, D. W., 2008. Perry's Chemical Engineers, 7th ed.

McGraw Hill Companies Inc. USA.

Peters, M.S., Timmerhaus, K.D., West, R.E., 2003. Plant Design and Economics

for Chemical Engineers, 5th ed., Mc-Graw Hill, New York.

Powell, S.P., 1954. Water Conditioning for Industry, Mc Graw Hill Book Co., Inc.,

New York

R.K.Sinnot., 1983. An Introduction to Chemical Engineering Design. Pergamon

Press. Oxford.

Smith, J.M., and Van Ness, H.H., 1975. Introduction to Chemical Engineering

Thermodynamics, 3rd editon, McGraw Hill International Book Co., Tokyo

Stocchi, E., 1990. “ Industrial Chemistery : Vol 1, Volume 1”. Ellis HOrdwood

Treyball, R..E., 1980. “ Mass Transfer Operations”, 3rd ed., McGraw Hill Book

Company Inc., New York.

Ulrich, G.D., 1984. A Guide to Chemical Engineering Process Design and

Economics, John Wiley and Sons, New York

Wallas, S.M., 1988. Chemical Process Equpment, 3rd ed., Butterworths series in

Chemical engineering, USA

Yaws, C.L. dkk., 1999. Chemical Properties Handbook, McGraw Hill Companies

Inc., USA



perancangan pabrik fatty acid methyl ester dari …

Documents